Способ количественного определения адсорбированных атомов и их агрегатов на поверхности твердого тела Советский патент 1982 года по МПК G01N13/00 H01J9/42 

(54) СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДСОРБИРОВАННЫХ АТОМОВ И ИХ АГРЕГАТОВ НА ПОВЕРХНОСТИ ТВЕРДОГО ТЕЛА Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при оценке количества адсорбированных атомов на поверхности твердого тела. Извес1«и способ количественного определения адсорбированных атомов и их агрегатов на поверхности твердого тела с помощью поверхностной ионизации (ПИ) атомов. Он основан на известной зависимости эффективности ПИ адсорбируемых атомов от соотношения между работой выхода У поверхности и потенциалом ионизации V| адсорбируемого атома (.1 Недостатками данного способа являются сильная селективность и недостаточная чувствительность: если адсорбция атомов не изменяет , то не удается обнаружить также атомы с помощью ПИ, причем, определять количество адсорбированных атомов с помощью ПИ можно, когда вьтоляяется соотношение Vf HF. Однако чувствительность этого спороба невелика, этим способом можно обнаружить адсорбированные атомы при степенях покрытая больше 0,1 монослоя. Наиболее близким к предложенному является способ количественного определения адсорбированных атомсж и их агрегатов на поверхноста твердого теда, согласно которому поверхность предварительно покрывают углеродом для ее валентного насыщения, нагревают, после чего ее облучают возбуждаю-щим потоком частиц и регистрируют ток ионов цезия {2. С помощью этого способа за ростом конденсированной фазы на поверхности Jr(lll)-C следят по току ионов, образующихся в результате поверхностной ионизации. Однако и этот способ не позволяет измерять малые количества адсорбированных атомов. Целью изобретения является повышение чувствительиости и уменьшение селективности при количествениом определении адсорбированных атомов на поверхности твердого тела. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу количественного определения адсорбированных атомов и их агрегатов на поверхности твердого тела, включающему нагревание валентно-насыщенной поверхности, облучение нагретой поверхности возбуждающнм потоком частиц и последующую -регнст, рацию тока ионов цезия, в качестве возб)окдающего потока используют частицы цезиевых солей галогенов.

В основе данного способа лежит каталити ческая диссоциация молекул цезиевых солей галогенов, которая на валентно-насышенной поверхности протекает лишь тогда, когда молекула приходит в контакт с адсорбированными атомами. После чего происходит поверхкостная ионизация продукта диссоциации - цезия.

Пример. Осуществляю определение адсорбированных ,4томов Ва на поверхности иридия. При этом поверхность валентно насьь щают за счет покрытия монослоем графита. На нагретую до 900 К поверхность Jr-C направляют поток молекул Cs С1 и измеряют слабый фоновый ток ионов С8(2Гф 7-10), обязанньтй диссоциаци молекул на дефектах валентно-насыщенной поверхности таких, как ступени, углы, точечные дефекты. Напыление на такую поверхность атомов Ва приводит к резкому возрастанию j, которое пропорционально количес±ву адсорбированных атомов.

ОТ 7-10 до 0,2, и предельные Значения концентрации адсорбированных атомов, которые могут быть зарегистрированы, составляю от монослойного. покрытия барием, что значительно превышает чувствительность, достигаемую известным способом.

Формула йзобрет.ения

Способ количественного определения адсор&1рованяых атомов и их агрегатов на поверхности твердого тела, включающий нагревание валентно-насыщенной поверхности, облучение ее возбуждающим потоком частиц, и последуюи ю регистрацию тока ионов цезия, отличающийся тем, что, с целью повьпиения чувствительности я уменьшения селективности способа, в качестве возбуждающего потока используют частицы цезиевых солей галогенов. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Зандберг.Э. Я., Ионов Н. И. Поверхностная иоиизащм. М., Йаука 1969, с. 118.

2.Тезисы докладов на XVI Всесоюзной конференции по Э1миссиоияой электронике. Т. 1, Махачкала, 1976, с. 29.