Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Литературный обзор
1.1. Влияние дефектов на свойства сегнетоэлектриков 6
1.2. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом 14
1.3. Электронная эмиссия сегнетоэлектрических материалов 21
ГЛАВА 2. Эмиссия электронов с поверхности кристаллов тгс с разной доменной структурой
2.1. Методика измерений и описание экспериментальной установки STRONG 54
2.2. Эмиссия электронов с поверхности кристаллов ТГС с разной доменной структурой 59
ГЛАВА 3. Электронная эмиссия облученных кристаллов ТГС
3.1. Свойства кристаллов ТГС, выращенных из затравки облученной а-частицами 80
3.2. Электронная эмиссия кристаллов ТГС, облученных рентгеновскими лучами 94
3.3. Кинетика термостимул ированной эмиссии электронов из облученных кристаллов ТГС 107
Выводы 128
Литература 129
- Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом
- Электронная эмиссия сегнетоэлектрических материалов
- Эмиссия электронов с поверхности кристаллов ТГС с разной доменной структурой
- Электронная эмиссия кристаллов ТГС, облученных рентгеновскими лучами
Введение к работе
Актуальность темы. Среди многообразия методов изучения электрических свойств различных материалов важное место занимает эмиссия электронов. Высокая чувствительность данного метода открывает широкие практические возможности неразрушающего контроля поверхности различных материалов и возможность использования их в качестве холодных катодов, а также позволяет решать фундаментальные задачи физики низкоразмерных систем.
В последние годы одними из наиболее перспективных материалов в эмиссионной электронике стали сегнетоэлектрики. Высокие значения эмиссионного тока, кинетическая энергия эмитируемых электронов доказывают их конкурентоспособность с общепринятыми импульсными источниками электронов и хорошие перспективы использования в различных устройствах микроэлектроники.
К моменту выполнения настоящей работы целый ряд вопросов в изучении эмиссии электронов из сегнетоэлектриков оставался нерешенным. Несмотря на наличие достаточно большого числа гипотез, предложенных для объяснения эмиссионных процессов в указанных материалах, оставалось еще немало вопросов, которые нуждались в проведении дополнительных исследований, например, влияния доменной структуры.
Доменная структура во многом определяется дефектами, всегда имеющимися в номинально чистом кристалле, вводимыми в кристалл в процессе роста, а также возникающими вследствие радиационных воздействий. Повлиять на дефектную, а, значит, и доменную структуру можно путем термического отжига, при котором, как известно, происходит измельчение доменной структуры.
В связи с этим представляется важным и перспективным исследование влияния доменной структуры на эмиссионные свойства сегнетоэлектрических материалов.
В качестве объекта исследований в настоящей работе использовались кристаллы триглицинсульфата (ТГС) номинально чистого, легированного примесями ионов хрома, европия, кристаллов ТГС, облученных рентгеновскими лучами, а также кристаллы ТГС, выращенные из затравки, облученной альфа-частицами. Все исследуемые кристаллы были выращены методом понижения
4 температуры насыщения раствора в сегнетоэлектрической фазе. Выбор в качестве основного материала исследований кристалла ТГС обусловлен хорошей изученностью свойств данного сегнетоэлектрика, облегчающей проведение и интерпретацию данных экспериментальных исследований.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является исследование закономерностей и особенностей эмиссии электронов из кристаллов ТГС с дефектами различной природы.
Исходя из поставленной цели, основными задачами исследования являются:
Изучение влияния доменной структуры на эмиссию электронов из номинально чистых и примесных кристаллов ТГС.
Изучение закономерностей формирования униполярности в кристалле ТГС, выращенном из затравки, облученной а-частицами.
Экспериментальное исследование связи эмиссионных свойств и диэлектрической нелинейности кристаллов ТГС, облученных рентгеновскими лучами.
Исследование кинетики электронной эмиссии облученных кристаллов ТГС.
Методика измерений. Измерения тока электронной эмиссии jem были выполнены по стандартной методике с использованием высокочувствительного метода регистрации электронов с помощью канального электронного умножителя в вакууме порядка ~ 10" мм. рт. ст. с последующим автоматическим выводом всей полученной информации о токе эмиссии, температуре, скорости нагрева и.т.п. на компьютер. Температура образцов измерялась с помощью медь-константановой термопары и контролировалась одновременным измерением емкости контрольного образца чистого кристалла триглицинсульфата.
Научная новизна. Все основные результаты работы являются новыми.
В работе впервые:
исследовано влияние доменной структуры на эмиссию электронов;
установлены ростовые закономерности формирования униполярности в кристалле ТГС, выращенном из затравки, облученной а-частицами;
исследована связь между диэлектрической нелинейностью и эмиссионными свойствами кристаллов ТГС, облученных рентгеновскими лучами;
проведены исследования кинетики эмиссии облученных кристаллов ТГС.
Основные положения, выносимые на защиту:
Эмиссия электронов из сегнетоэлектриков зависит от состояния доменной структуры, существенное влияние на которое оказывает не только введение дефектов при легировании или облучении сегнетоэлектрического образца, но и параметры его температурного отжига.
Облучение а-частицами затравок, из которых выращивается кристалл ТГС, является эффективным способом создания униполярного состояния и, как следствие, управления величиной эмиссионного тока в выращиваемом материале.
Облучение рентгеновскими лучами кристаллов ТГС приводит к росту дефектности образцов и соответствующему уменьшению эмиссионного тока вплоть до исчезновения.
Облучение кристаллов ТГС рентгеновскими лучами приводит к уменьшению температурного интервала существования эмиссии, который расширяется с увеличением скорости нагрева.
Научная и практическая значимость работы.
Полученные результаты позволяют контролировать состояние доменной структуры сегнетоэлектрического кристалла путем создания в нем нужного числа дефектов в процессе роста, отжига и радиационного воздействия, и, следовательно, контролировать связанную с ним величину эмиссионного сигнала.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на XVI-ой и XVII-ой Всероссийских Конференциях по физике сегнетоэлектриков (Тверь, 2002; Пенза, 2005), 10-ой Международной конференции по сегнетоэлектричеству (Испания, Мадрид, 2001г.), 7-м Международном симпозиуме по ферроикам и мезоскопическим структурам (Peninsula of Giens, French Riviera), 6-й Международной конференция "Сегнетоэластики" (Воронеж, 2000), 7-ой и 8-ой Всероссийских Научных конференциях студентов-физиков и молодых ученых (С.-Петербург, 2001 г. и Екатеринбург, 2002 г.), 7-ой Европейской
6 конференции по применению полярных диэлектриков (Либерец, Чехия, 2004), 10-ой Европейской конференции по сегнетоэлектричеству (Кэмбридж, Англия, 2003), 11-ой Международной конференции по сегнетоэлектричеству (Аргентина/Бразилия, 2005) и др.
Публикации и вклад автора. Основное содержание диссертации опубликовано в 8 статьях и 12 тезисов докладов различных конференций.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 141 странице машинописного текста, содержит 66 рисунков. Библиографический раздел включает 123 наименования.
Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом
Прохождение рентгеновского излучения через вещество сопровождается процессами рассеяния и поглощения. Ослабление интенсивности рентгеновского излучения слоем конечной толщины X, описывается следующим законом [12]: где 1о - интенсивность параллельного пучка при нулевой толщине, ц. - линейный коэффициент ослабления рентгеновских лучей, учитывающий поглощение и рассеяние излучения в материале. Взаимодействие излучения с твердым телом представляет собой сложное явление. В этом взаимодействии различают первичные и вторичные процессы. К числу основных первичных процессов относятся: возбуждение электронов, возбуждение атомов и молекул; ионизация атомов и молекул; смещение атомов и молекул с образованием парных дефектов Френкеля. Вторичные процессы взаимодействия излучения с твердым телом представляют собой процессы дальнейшего возбуждения и нарушения структуры электронами и атомами, возбужденными в результате первичных процессов. Под воздействием электромагнитного излучения в структуре твердого тела могут возникнуть такие дефекты как избыточные электроны, дырки, экситоны и другие отклонения от распределения электронной плотности, характерной для кристалла с идеальной структурой. Однако возможно появление и специфических радиационных дефектов, таких как тепловые клинья Зейтца [13,14].
Такое образование может возникнуть, когда энергия не достаточна для производства смещений, но может вызвать резкое увеличение амплитуды колебаний атомов решетки, приводящее к локальному повышению температуры и переплавлению некоторого объема с образованием вакансий и внедренных атомов. Основным механизмом воздействия излучения на твердые тела является смещение атомов. Экспериментально установлено, что ионизация среды рентгеновским излучением, недостаточно жестким для того, чтобы действовал механизм упругих смещений, так же приводит к образованию устойчивых дефектов [9]. Механизмы образования радиационных нарушений тесно связаны с особенностями строения твердого тела, типом химической связи и т.д. Эти механизмы сводятся к ряду неупругих процессов, первичным звеном которых являются ионизация и возбуждения электронов в кристалле. Образование атомных смещений таким путем специфично для непроводящих кристаллов. В зависимости от особенностей кристалла и воздействующего излучения возможна реализация различных механизмов дефектообразования [13]. Механизм Зейтца сводится к образованию точечных дефектов за счет энергии распада экситона. Возникающие при облучении кристалла экситоны свободно перемещаются до встречи с каким-нибудь дефектом решетки. Аннигиляция экситона с передачей энергии решетки может произойти в местах неровностей в линиях дислокаций. При распаде экситона может выделиться энергия до 10 эВ, в результате чего образуется локальная горячая область и происходит «выкипание» вакансий или внедренных атомов. Образование экситонов возможно при облучении кристалла электромагнитным излучением в широком диапазоне длин волн от ультрафиолетовой области до области гамма-лучей. Механизм выкипания точечных дефектов из дислокаций наиболее вероятен для ионных кристаллов, но его реализация возможна и в валентных кристаллах. Механизм Варли применим к кристаллам с преимущественно ионной связью.
В результате многократной ионизации анион приобретает положительный заряд. Электростатическая энергия многократно ионизированного аниона по абсолютной величине значительно больше его энергии в нормальном состоянии. Поэтому для смещения требуется малая энергия активации. Кубо и Озава предложили механизм возникновения радиационных нарушений в диэлектриках с локальным повышением температуры вдоль трека за счет энергии электронного возбуждения. Радиационное облучение сегнетоэлектрических материалов, вызывает значительные изменения их физических свойств. В работе Т.Р. Волк, И. Рахимова и др. [15] исследовалось влияние рентгеновского облучения на акустические свойства кристалла ТГС. Было показано, что изменение свойств материала связано с возникновением в процессе облучения радиационных дефектов. Это приводит к изменению скорости ультразвуковой волны и изменению коэффициента поглощения (в зависимости от дозы облучения). При этом чувствительность кристаллов к разным видам излучения может быть разной. Изменение дозы облучения приводит к эффектам схожим с эффектами, наблюдаемыми при легировании исследуемых кристаллов различными примесями. Например, небольшая поглощенная доза приводит к появлению точечных полярных дефектов, которые по своему влиянию на кристалл ТГС схожи с внедренными ионами металлов, то есть не вносят значительного искажения в кристаллическую решетку. Так, что их действие определяется внутренним смещающим полем, которое возникает из-за увеличения дипольного момента в месте расположения дефекта. При больших дозах облучения существенно увеличивается концентрация свободных радикалов, искажающих кристаллическую решетку. Это вызывает появление полей механических напряжений. Внутреннее смещающее поле, которое возникает при радиационном облучении сегнетоэлектрических материалов, например ТГС, приводит к существенному изменению характеристик образцов, связанных с переполяризацией, таких как: є(Е), Р(Е), tg8(E). При облучении кристалла в нем образуется пороговое поле, которое возрастает пропорционально дозе облучения, и, измеряя значение которого в различных областях образца, можно судить о распространении в нем радиационных дефектов. Величина порогового поле переполяризации для образцов, подвергнутых воздействию рентгеновского излучения, больше, чем поле
Электронная эмиссия сегнетоэлектрических материалов
Одним из методов исследования сегнетоэлектрических материалов является эмиссия электронов. Повышенная исследовательская активность в изучении электронной эмиссии из сегнетоэлектрических материалов обусловлена не только перспективами использования в новейших технологиях микроэлектроники, но и попытками решить фундаментальные проблемы физики сегнетоэлектричества. Главные особенности этого явления следующие: она может стимулироваться различными способами: прежде всего, обычным изменением температуры, механическим воздействием на образец, лазерными импульсами и, наконец, переключением образца во внешнем электрическом поле: а) нагревание исследуемых образцов приводит к возникновению пироэлектрического эффекта д? = удТ .
Возникающее при этом пироэлектрическое поле приводит к эмиссионному эффекту (термостимулированная электронная эмиссия); б) применение лазерного или других фотостимулирующих излучений приводит к фотостимулированной электронной эмиссии, которая сопровождается фотовольтаическим эффектом; в) применение механического напряжения приводит к деформации исследуемых кристаллов. В этом случае возникновение эмиссионного тока может быть обусловлено, с одной стороны, непосредственно механическими причинами, приводящим к возникновению поверхностных зарядов на кристалле. И с другой стороны, косвенно посредством изменения полярного состояния сегнетоэлектрика за счёт пьезоэлектрического взаимодействия (прямой пьезоэффект Pic = djjk Cjj); г) переменное электрическое поле приводит к реверсированию спонтанной поляризации Ps (электростимулированная эмиссия). При возбуждении переменным электрическим полем, электронная эмиссия может наблюдаться только в течение одного полупериода прикладываемого поля, а именно, когда прикладываемое поле антипараллельно с направлением эмиттируемых электронов. Основной эмиссионный сигнал наблюдается на спадающей части тока переключения. Наблюдаемая эмиссия сильно зависит от величины прикладываемого поля, и она резко увеличивается выше некоторого порогового значения поля. Экспериментальные факты позволяют сделать следующие предположения о том, что эмиссия сильно связана с полярным состоянием материала. Появление эмиссии в момент стимулирующего воздействия означает, что для возникновения эмиссии необходимо иметь не только непосредственно полярное состояние, но и его изменение. Важен только результат этого изменения, а не путь, которым оно было получено. Очевидно, результат изменения распределения поляризации в образце -появление некомпенсированных электрических зарядов и соответствующих полей вблизи поверхности. Подробные исследования фото- и термостимулированной эмиссии для кристаллических образцов ТГС [17], ЬіМЮз [18-28], ВаТіОз [29-32], LiTa03 [33-35] были проведены Розенманом и др. В пироэлектрических условиях энергии электронов составляли несколько десятков кэВ и даже сотни кэВ. Энергии этих электронов должны приобретать значение, равное разнице потенциалов между отрицательно заряженной кристаллической поверхности и детектором. В этом случае простой электронный или рентгеновский генератор может быть сделан из нагревающегося (охлаждающегося) в вакууме сегнетоэлектрического материала. В 1984 г. впервые была обнаружена слабая электронная эмиссия (10 12А/см2) во время переполяризации кристаллов PbGeOn [36,37].
Сильная электронная эмиссия, достигающая ЮОА/см2, была обнаружена в ЦЕРНе в 1988 г. из образцов PLZT керамики [38]. Феномен электронной эмиссии исследуется из-за его потенциальной применимости в ускоряющих технологиях и вакуумной электронике [38 - 94]. (рис. 5) Так называемые сегнетоэлектрические катоды дают эмиссионный ток с плотностями, превышающими несколько сотен А/см , работают с МГц частотами, дают электронные пучки, содержащие электроны с энергией порядка 102-103 эВ без каких-либо внешних возбуждающих полей. Так в [29, 30] при исследовании фотостимулированной эмиссии с грани (001) монодоменного монокристалла титаната бария в двух противоположных направлениях относительно полярной оси обращает на себя внимание факт зависимости тока электронной эмиссии в максимуме от ориентации полярной оси. За положительную ориентацию полярной оси С+ принималось такое положение образца, когда вектор спонтанной поляризации был направлен в сторону окна детектора. Из экспериментальных кривых рисунка 6 видно, что интенсивность эмиссии в области фазовых переходов для С+ - грани примерно в два раза больше, чем для С - грани. Обнаруженная униполярность электронной эмиссии указывает на то, что вероятность появления возбужденного электрона, имеющего скорость, совпадающую по направлению с вектором спонтанной поляризации, выше вероятности появления электрона с противоположно направленной скоростью. Миграция электрона, делокализованного в процессе фазовой трансформации, происходит во внутреннем силовом поле сегнетоэлектрика. Анизотропия этого поля, по-видимому, обуславливает преимущественную ориентацию импульса электрона параллельно полярной оси. Преодолевая потенциальный барьер на границе раздела твердое тело- вакуум, эмиттируемый электрон сохраняет упорядоченное направление скорости, полученное им в сегнетоэлектрическом кристалле, подобно сохранению спиновой поляризации электронов при эмиссии из ферромагнетиков. Следует
Эмиссия электронов с поверхности кристаллов ТГС с разной доменной структурой
На свойства сегнетоэлектриков в значительной степени оказывают влияние дефекты, всегда имеющиеся как в номинально чистых кристаллах, так и специально вводимые при их выращивании. Эти дефекты создают в кристалле внутреннее смещающее поле, величина и знак которого зависят от концентрации и типа примесей, вводимых в кристалл. Применение сегнетоэлектриков в качестве эмиттеров связано с использованием полярного состояния их поверхности, существенное влияние на которую оказывает доменная структура этих кристаллов, характер и параметры которой в свою очередь определяются условиями ее формирования - введением различного рода примесей в кристалл при его выращивании, радиационным облучением или температурным воздействием. При этом согласно экспериментальным данным термостимулированная эмиссионная активность не наблюдается при повторных экспериментах. Ранее нами отмечалось, что отсутствие эмиссии при повторных измерениях может быть связано с уменьшением концентрации поверхностных электронных состояний в процессе эмиссии [87,118,92].
С другой стороны отсутствие эмиссии в повторных экспериментах может быть связано не только с опустошением электронных ловушек, но и с измельчением доменной структуры, и соответствующим уменьшением активного в эмиссии поля образцов сегнетоэлектрических кристаллов, переведенных через точку Кюри. Поэтому представляет интерес исследование влияния доменной структуры на эмиссионные свойства одного из классических сегнетоэлектриков - триглицинсульфата (ТГС). Результаты, полученные при измерении эмиссии с поверхности кристаллов ТГС с примесями хрома, показывают сильную зависимость значений тока эмиссии от характера доменной структуры образцов. Как известно [5], введение в растущий кристалл ТГС ионов хрома приводит к стабилизации униполярного состояния. Однако, из-за неоднородного вхождения в кристалл ионов хрома наряду с монодоменными участками, наблюдаются участки с большим числом доменов с искривленными стенками (рис. 21). Термостимулированная эмиссия электронов из образцов кристалла ТГС с хромом имеет неоднозначный характер. Для образцов, имеющих степень униполярности ф 75% значения тока эмиссии не превышают 1000 counts/s и наблюдаются резкие спады тока эмиссии (рис. 22а). Для образцов с высокой степенью униполярности ф 90% значения тока эмиссии электронов в максимуме температурной зависимости j3M. ненамногоv уменьшается по сравнению с чистым кристаллом ТГС (рис. 22Ь). Для всех исследованных образцов наблюдается уменьшение тока эмиссии в области перестройки доменной структуры ( 37 - 40 С) для «-» поверхности зеркального скола. Для "+" поверхности наблюдаются сильные колебания значений тока эмиссии электронов во всем исследованном интервале температур. Для образцов кристалла ТГС с примесью хрома с мелкой доменной структурой наблюдаются меньшие значения эмиссионного тока во всем исследованном температурном интервале. Как показано в [102], значительно увеличить величину эмиссионного тока и расширить температурный интервал существования эмиссии в кристаллах ТГС можно увеличением скорости нагрева образцов. При увеличении скорости нагрева наблюдается увеличение тока эмиссии, которое оказывается незначительным по сравнению с чистым кристаллом при тех же условиях (рис 23, 24).. Это обусловлено тем, что при малых скоростях нагрева дефекты достаточно прочно удерживают закрепляемую ими доменную структуру и препятствуют изменению спонтанной поляризации (Ps.). Увеличение скорости нагрева приводит к тому, что дефекты открепляются от доменных стенок Ps и значения тока эмиссии j увеличиваются, что и наблюдается в эксперименте.
Как известно [1], нагрев чистых кристаллов ТГС выше точки Кюри (Тс) и последующее охлаждение приводит к измельчению доменной структуры и возникновению неуниполярного состояния, т.е. появлению большого числа длинных вытянутых доменов разного знака: так называемая полосатая доменная структура. Появление большого числа доменов должно привести к уменьшению поля активного в эмиссии и как следствие уменьшению эмиссионного тока. Поэтому в следующей части работы изменение доменной структуры проводилось за счет высокотемпературного отжига в параэлектрической фазе (выше температуры фазового перехода Тс= 49 С) и последующего охлаждения. Охлаждение образцов после выдержки ( 1 часа ) при температурах +60 + 70 С проводилось с разными скоростями: быстрое (8 К/мин) и медленное (0,5 К/мин). Доменная структура отожженных образцов из униполярной, с крупными доменами, превращалась в полосатую доменную структуру с большим числом доменных стенок. Причем характер доменной структуры зависел от скорости охлаждения: после быстрого охлаждения ширина доменов была приблизительно в два раза меньше по сравнению с медленным. На рисунках 25,26,27 представлены доменные структуры образцов номинально чистого кристалла ТГС, отожженных выше точки Кюри. Эмиссия электронов с поверхности образцов после медленного охлаждения (0,5 K/min) или полностью отсутствовала, или не превышала нескольких импульсов в секунду и имела вид отдельных всплесков эмиссионного тока в исследованном диапазоне температур от комнатных до Тс.
Электронная эмиссия кристаллов ТГС, облученных рентгеновскими лучами
Как известно, внутреннее смещающее поле в сегнетоэлектрическом триглицинсульфате (ТГС) может быть создано, как примесями внедрения (например, ионами хрома) [1] или замещения (молекулами L,ct - аланина) [5], вводимыми в кристалл при его выращивании, так и радиационным облучением [9]. Проведенные исследования показали, что облучение затравки оказывает существенное влияние на формирование униполярности и эмиссию электронов из таких кристаллов. Данные по исследованию радиационных дефектов на эмиссионные свойства сегнетоэлектрических кристаллов практически отсутствуют. С этой точки зрения представляет интерес исследования влияния радиационного облучения на эмиссионные свойства чистого кристалла ТГС. Как известно взаимодействие рентгеновских лучей с веществом во многом определяется их энергией. Поэтому исследование влияния рентгеновского излучения на эмиссионные характеристики кристалла ТГС было начато с изучения зависимости эмиссии от энергии используемого излучения. Для этого снимались температурные зависимости эмиссионного тока j для образцов, облученных рентгеновским излучением от трубок с различными анодами. Рис. 46 иллюстрирует влияние энергии рентгеновских лучей, испускаемых различными анодами, на эмиссию электронов с поверхности кристалла ТГС. Зависимость тока эмиссии электронов для необлученного кристалла ТГС (кривая 4, рис.46) имеет характерный вид: увеличение эмиссионного тока при температуре перестройки доменной структуры( 37 С) и в области фазового перехода. Кривая 3 представляет температурную зависимость эмиссионного тока для кристалла ТГС, подвергнутого облучению рентгеновскими лучами от трубки с кобальтовым анодом. Можно отметить уменьшение эмиссии до 1000 имп./сек в максимуме, что меньше по сравнению с чистым ТГС. Увеличение энергии рентгеновского излучения (трубка с медным анодом) приводит к еще большему уменьшению тока эмиссии электронов. Максимальное значение тока эмиссии не превышает 50 имп./с (кривая 2 на рис.46).
После облучения кристалла ТГС рентгеновскими лучами от трубки с вольфрамовым анодом эмиссия электронов полностью отсутствовала (кривая 1 на рис. 46). Как известно [9], свойства сегнетоэлектрических кристаллов в значительной степени в значительной степени изменяются при увеличении дозы жесткого электромагнитного излучения. Проведенные нами исследования показали, что эмиссионные спектры кристаллов ТГС начинают сильно изменяться уже при малых дозах облучения рентгеновскими лучами. Основные характеристики, такие как петля диэлектрического гистерезиса и точка фазового перехода кристалла ТГС при таких дозах практически не изменяются. Из рисунка видно, что значения тока в этом случае на два порядка меньше по сравнению с необлученным кристаллом ТГС (кривая 4 рис. 46) во всем температурном интервале. При увеличении дозы облучения происходит дальнейшее уменьшение интенсивности эмиссии (рис.47).Что касается формы спектра, то здесь из-за малой величины сигнала не представляется возможным выделить два характерных максимума, которые наблюдаются у номинально чистого ТГС. Для всех доз облучения эмиссия прекращается задолго до точки фазового перехода. Это свидетельствует о полном опустошении электронных ловушек, активных в эмиссии. В рамках модели автоэлектронной [81,102] эмиссии с поверхностных состояний это означает, что рентгеновское излучение изменяет электронную подсистему кристалла таким образом, что изменяется степень заполнения носителями поверхностных ловушек п(Т). В работе [122] показано, что излучение от рентгеновской трубки с медным анодом с энергией Е=8.05 кэВ имеет для ТГС низкую проникающую способность (при толщине 1mm интенсивность излучения ослабляется в 20 раз). Следовательно, при одновременном облучении стопки образцов доза облучения значительно уменьшается по мере удаления образца от окна рентгеновской трубки. Поэтому дальнейшие исследование зависимости эмиссионных характеристик ТГС от дозы рентгеновского облучения проводились на стопках образов. Температурные зависимости эмиссионного тока j(T) для стопки из трех образцов кристалла ТГС, облученных в течение 30 минут приведены на рис.48. Для ближайшего к окну рентгеновской трубки образца ток j в максимуме достигает 500 counts/s. Эмиссия возникает при температуре Т =32С, а оканчивается при Т.=41.5С задолго до точки Кюри. По мере уменьшения дозы облучения образцов, эмиссионный ток увеличивается сначала до 1800 counts/s, а затем до 2000 counts/s. То есть, эмиссионный ток для второго от окна рентгеновской трубки образца по величине сравним с эмиссией необлученного кристалла ТГС. Для последнего из стопки образца максимальное значение эмиссионного тока практически не отличается от значения j для необлученного кристалла ТГС. По мере уменьшения дозы облучения температурный интервал существования эмиссии сдвигается в сторону более высоких температур. Для последнего образца температура окончания эмиссии соответствует температуре фазового перехода.
При увеличении времени облучения до 60 минут (рис.49) эмиссионный ток с поверхности каждого из образцов уменьшается. Для ближайшего к окну рентгеновской трубки, образца эмиссия практически отсутствует (рис.49 а.), ток j в максимуме составляет всего лишь 6 counts/s (по сравнению с 500 counts/s для первого образца из стопки, облученной 30 минут). Кроме этого, изменяется форма эмиссионного спектра, в нем наболюдаются два максимума. Для следующего за ним образца (рис. 49 Ь) величина эмиссионного тока составляет 1000-4400 counts/s, что так же меньше эмиссионного сигнала на кривой 2 рис.48 В следующей части экспериментов по изучению влияния дозы рентгеновского излучения на эмиссию электронов с поверхности кристаллов триглицинсульфата облучались бруски толщиной 5-6 мм, которые после облучения раскалывались на образцы толщиной 1мм, с поверхности которых затем исследовались эмиссионные спектры..
