Введение к работе
Поверхность твердого тела играет важнуо роль во шгагюс современных технологиях - от производства интегральных схем до формирования накроскопичяск'їх "покрытий в устройствах пряного преобразования энергии. Изучение явлений, происходящих на границе раздела фаз, процессов формирования поверхности, таких, например, как ионная имплантация, определяет актуальность развития как экспериментальных, так п теоретических кетодоз исследования. Одним из эффективных методов изучения поверхности и приповерхностных слоев является метод электронной Оке-спектроскопни I1—31, приценяющийся наряду с рентгеновской фотоэлектронной спектроскопией для получения информации о строеигпт к химическом составе поверхности, структурных данных, профилей концентрация.
Основой для проведения экспресс-анализа экспериментальных оке-спектров слуяат различные атласы и таблицы данных 16 , 12 1 по ояе-спектрам чястьк элементов, основным недостатком Золывпнства подоСных справочных данных является новоэношюсть оперативного вмешательства в пх содергапгоо в процессе моделирования результатов эксперимента. D связи с этим становится актуальной задача создания теоретического Заика данных ( ТПД ) , позволяюаег.о в процессе формирования зыходиоя информации вносить изменения п некотсрыо параметры, зпределяпщие структуру оже-спектра с целью моделирования зеальной ситуации. К таким моделируемым параметрам следует этнестя сдвиги линий, заселенности уровней п т.п. Так , изменение заселенности валэктных уровней сояот наблюдаться прп істулллчии атомов а химическую связь . Для глубоких :ипн" Атлетов изменение заселенностя иогвт Сыть вызвано іропессанн Костера-Кронига .
Использование ТБЛ позволяет решать л обротиуо задачу ->пределять засоленности атомных уровней в соединениях по экспериментальным оке-спектрам с участием валоігтньпс электронов с испольэовонием теоретических вероятностей ожа-переходов .
Особенно актуальный становится применение ТЕД і случаях , когда требуется проведение массовых расчетов юрактернстик оже-спектров различных серий для атомов п азнооСраэных конфигурациях . Примером подобной задачи мо*:ет лужить расчет каскадных распадов внутренних вакансия я томах .
-4-Основнон целью данной работы является разработка принципов построения в создание ТБД по ose-спектрам атомов , наиболее употребимым в задачах оже-анализа , а также иллюстрация возможностей применения разработанных подходов к решению конкретных задач .
Достижение поставленной цели потребовало решения следующих оадач:
выявление характера зависимости от атомного номера характеристик oste-спектров с целью дальнейшей их интерполяции;
исследование точности одноконфигурационного хартрк-ї-оковского приближения ( ОКХ» ) , использованного в процессе формирования теоретического Сапка данных;
определение заселенности атомных орбиталей кислорода по ожо-споктраы в ряде соединений с использование» теоретических данных из ТБД ;
расчет вероятностей образования многозарядных ионов при каскадных распадах внутренних вакансий с использованием подхода» , развитых при построении ТБД .
С целью ' исследования точности ОКХ» а роли киогоэлектрониых эффектов" были рассчитаны ове-спектры благородных газов . Этот выбор обусловлен тем, что оже-спектры благородных, газов являются наиболее Хорошо изученным объектом как с теоретической , так и с экспериментальной стороны , что позволяет надежно зафиксировать погрешность предложенной
II а у ч и а я новизна работы определяется тем что в ной :
впервые для большинства атомов периодической системы в рамках единого подхода , основанного на ОКХФ приближении , расссчитаны оже-спектры , наиболее употребимые при анализе ;
- впервые предложена и применена методика определения
заселенностей атомных уровнен в молекулах по относительным
пнтенсцвностям компонент pwe-спектров ;
- впервые непосредственно рассчитаны каскады распадов
-'j-внутрешш:і вакансий атома Хе с учетом капало* радиационных , оаэ- я Костер-Крончговскнх распадов , а такяе процессов двойной нонпзашш .
Практическая цепность.. Созданный в работе ТБЛ по оне-спектрсм атомов оформлен В ВИД"? удойного для использования комплекса програми для іОМ - совместимых персональных компьютеров . D точения последних А лот ТБД попользуется во ВШТЦПВ при пяаяиэо экспериментальных спектров.
Предложенная в работе нэтодгска определения заселенности по экспериментальным ожг спектрам атспээ з соединениях мокет быть применена для исследования химического состояния атонов при анализе поверхностей .
Развитые в роботе изтоды прямого расчета вероятностей образования мюгоэпрпдных . пайса а результате распада внутренней вакансия иогут найти прпнененп » задачах материаловедения , например , при исследовании радиационного разрушения .
1. Создан теоретический банк данных по ожо-спектрац атонов ,
могутанй служить основой для экспресс-анализа экспериментальных
ОЕЭ-СПеКТрО» .
-
Интенсивность оге-спектоов iiozst Сь/гь использована для определения засоленностей атомных орбиталей и соединениях . При этом преиеСрееение сателлитами кратной иояяэапяп в случае слабой экранировки внутренней вакансия мояет приводить к погрешности до 50 %
-
Вероятности образования многоэерядкых ионов в результате каскадного распада начальной глубокой вакансия иогут Сыть рассчитаны в рамках ОКХв приближения с точностью 0.05 , при учете радиационных , оеэ- п Костер-Кронпговекпх ветвей распаял и "shake-off" процессов с дополнительным вьйросои электронов .
ЯячнмП вклад автора" . лячио автором явписаим програмки , вхолдетэ s состаэ комплекса по іорияровакяю п эксплуатация ТБД , проведены расчеты спектров благородных газов з раэяжчкых приближениях и рассчитаны заселенности уровней ккслорода п соединениях .
-б-Расчеты при формировании ТБД проведены автором в составе научной группы лэ 7 человек .
Расчеты вероятностей выходов многоэарядн^х ионов хе проведены автором совместно с А.Г.Кочурон .
Разработка методик расчетов к алгоритмов программ выполнены автором совместно с А.Г.Кочурон , В.Л.Сухсруковым и В.Ф.Демехиным .
Постановка задач выполнена в.Ф.демехнным , А.Г.Кочуром и З.Л.Сухоруковым .
Анализ . результатов расчетоэ , формулировка выводов si положений , выносимых на защиту , выполнена авторок совместно с в.е.Демехиным и А.Г.Кочуром .
Апробация работы ; Основные результаты . получеиныэ s данной работе , обсуждались на следующих конференциях , совещаниях , семинарах :
-
Беесосэнре совещание по теоршї атомов и атомных спектров , ТОНОК, 1989,
-
Всесоюзное совещание по эмиссии с поверхности полупроводников и экзозниссии , Львов, 1989,
-
Seventh International Conference on Solid Surfjeoo „ Cologne, FRG, 1939.
-
Sixteenth International Conference on X-ray лаЛ inner ohell Processes, Debrecen, Hungary, 1993.
-
Третий семинар no атомной спектроскопии , посква , 1992.
Работа состоит из введения , пяти глав , заключения , приложения ; изложена на 124 страницах машинописного текста , включая 20 рисунков , 30 таблиц и библиографии irj 102 наименовании .
