Файловый архив студентов. Файловый архив студентов.
1261 вуз, 4607 предмет.
/ Регистрация
FAQ Обратная связь Вопросы и предложения
Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"
Предмет:
Методы исследования структуры в микроэлектронике
Файл:

Практика Андреева / 9206_Talgatuly_MIMET_IDZ№3

.docx
Скачиваний:
7
Добавлен:
07.04.2023
Размер:
83.49 Кб
Скачать
☆

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра МНЭ

отчет

по индивидуальному домашнему заданию №3

по дисциплине «Методы исследования материалов электронной

техники»

Студент гр. 9206

Талгатулы Р.

Преподаватель

Андреева Н. В.

Санкт-Петербург

2023

Образец №41:

Цель Работы: Используя метод РФЭС смоделировать спектр образца.

  1. Рассчитать энергию фотоэлектронов.

Таблица 1 – Энергии связи электронов в электронвольтах для оболочек атомов.

K

Li

Nb

O

K

3608

55

18986

532

L1

377

-

2698

24

L2

297

-

2465

7

L3

294

-

2371

7

M1

34

-

469

-

M2

18

-

379

-

M3

18

-

363

-

M4

-

-

208

-

M5

-

-

205

-

N1

-

-

58

-

N2

-

-

-

-

N3

-

-

34

-

N4

-

-

-

-

N5

-

-

4

-

Для нашего образца в качестве источника выберем квант , так как он имеет энергию ,меньше 5 кэВ. Таким образом, посчитаем энергию вылетающего фотоэлектрона, которая определяется как разность энергии кванта и энергии соответсвующей подоболчки (используем табличные значения энергий [1]):

Пример расчета для K:

;

;

;

;

;

;

;

Таблица 2 – Энергии фотоэлектронов в электронвольтах.

K

Li

Nb

O

902

4455

-

3978

4133

-

1812

4486

4213

-

2045

4503

4216

-

2139

4503

4476

-

4041

-

4492

-

4131

-

4492

-

4147

-

-

-

4302

-

-

-

4305

-

-

-

4452

-

-

-

-

-

-

-

4476

-

-

-

-

-

-

-

4506

-

  1. Рассчитать интенсивность.

Проведем расчет интенсивности по следующей формуле:

Для этого сначала найдем концентрации каждого элемента соединения:

Общая молярная масса: M = 3*39,1+2*6,94+5*93+15*16 = 836,18 г/моль;

Число Авогадро: NA = 6,022*1023 моль-1

Плотность: ρ = 4,15 г/см-3;

N = 6,022*1023 * 4,15 * (836,18)-1 = 2,99 * 1021 см-3

Тогда получим доли концентраций для каждого элемента:

NK = 2,99 * 1021 * 3/25 = 3,588 * 1020 см-3;

NLi = 2,99 * 1021 * 2/25 = 2,392 * 1020 см-3;

NNb = 2,99 * 1021 * 5/25 = 5,98 * 1020 см-3;

NO = 2,99 * 1021 * 15/25 = 1,794 * 1021 см-3;

Теперь, расчитаем сечение фотоионизации для каждого элемента, и результаты занесем в таблицу:

Пример расчета для O:

2

2

2

Таблица 3 – Сечения фотоионизации в ангстремах в квадрате.

K

Li

Nb

O

K

0,000945594

2,71297E-08

-

7,89437E-06

L1

3,33727E-06

-

0,000457

3,41245E-09

L2

1,83836E-06

-

0,000365

1,56777E-10

L3

1,79228E-06

-

0,000331

1,56777E-10

M1

8,15147E-09

-

5,76E-06

-

M2

1,66234E-09

-

3,38E-06

-

M3

1,66234E-09

-

3,04E-06

-

M4

-

-

7,55E-07

-

M5

-

-

7,28E-07

-

N1

-

-

3,1E-08

-

N2

-

-

8,15E-09

-

N3

-

-

8,15E-09

-

N4

-

-

3,87E-11

-

N5

-

-

3,87E-11

-

Для расчета надо учесть ионизационные потери и плазмонные потери:

Ионизационные потери:

Пример расчета сечения ударной ионизации фотоэлектроном O(K) уровня O(L1):

Тогда посчитаем :

Таким образом, для подсчета полных ионизационных потерь для фотоэлектрона O(K) нужно посчитать его взаимодействие с электронами каждой оболчки. Полученные результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Ионизационные потери для каждого фотоэлектрона в см.

, см

K

Li

Nb

O

4,75E-05

3,52E-04

-

2,10E-05

2,18E-04

-

5,73E-05

2,36E-05

2,22E-04

-

6,46E-05

2,37E-05

2,22E-04

-

6,76E-05

2,37E-05

2,36E-04

-

1,28E-04

-

2,37E-04

-

1,31E-04

-

2,37E-04

-

1,31E-04

-

-

-

1,36E-04

-

-

-

1,36E-04

-

-

-

1,41E-04

-

-

-

1,41E-04

-

-

-

1,41E-04

-

-

-

1,42E-04

-

-

-

1,42E-04

-

Плазмонные потери:

Для расчета плазмонных потерь нам понадобится расчитать следующие величины:

Частота плазмона: , где

Концентрация валентных электронов:

Найдем скорость по формуле:

Таблица 5 – квадраты скоростей в (м/с)2.

K

Li

Nb

O

3,17E+14

1,57E+15

-

1,40E+15

1,45E+15

-

6,37E+14

1,58E+15

1,48E+15

-

7,19E+14

1,58E+15

1,48E+15

-

7,52E+14

1,58E+15

1,57E+15

-

1,42E+15

-

1,58E+15

-

1,45E+15

-

1,58E+15

-

1,46E+15

-

-

-

1,51E+15

-

-

-

1,51E+15

-

-

-

1,57E+15

-

-

-

1,57E+15

-

-

-

1,57E+15

-

-

-

1,58E+15

-

-

-

1,58E+15

-

Таким образом, посчитаем плазмонные потери по формуле (полученные результаты приведены в таблице 6):

Пример расчета для O(K):

Таблица 6 – плазмонные потери в см.

K

Li

Nb

O

1,43E-07

6,45E-07

-

5,80E-07

6,01E-07

-

2,76E-07

6,49E-07

6,12E-07

-

3,09E-07

6,52E-07

6,12E-07

-

3,23E-07

6,52E-07

6,48E-07

-

5,88E-07

-

6,50E-07

-

6,01E-07

-

6,50E-07

-

6,03E-07

-

-

-

6,24E-07

-

-

-

6,24E-07

-

-

-

6,45E-07

-

-

-

-

-

-

-

6,48E-07

-

-

-

-

-

-

-

6,52E-07

-

Имея все нужные параметры сможем расчитать интенсивность, а полученные результаты занести в таблицу 7.

Пример расчета для :

Таблица 7 – Результаты полученных интенсивностей.

K

Li

Nb

O

4,84E-06

4,17E-10

-

7,99E-07

7,18E-08

-

7,51E-06

3,86E-10

4,03E-08

-

6,71E-06

1,79E-11

3,92E-08

-

6,36E-06

1,79E-11

1,89E-10

-

2,02E-07

-

3,87E-11

-

1,21E-07

-

3,87E-11

-

1,09E-07

-

-

-

2,80E-08

-

-

-

2,70E-08

-

-

-

1,19E-09

-

-

-

3,14E-10

-

-

-

3,14E-10

-

-

-

1,50E-12

-

-

-

1,50E-12

-
Соседние файлы в папке Практика Андреева
Помощь Обратная связь Вопросы и предложения Пользовательское соглашение Политика конфиденциальности