БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ИО)

Полевая И. э. используется для подготовки образца в ионном проекторе и в электронном проекторе . Для получения резкого изображения с помощью ионного проектора необходимо создать атомно-гладкую поверхность образца. Полевая И. э. сглаживает поверхность острия, так как у краев и резких выступов электрическое поле сильнее, что приводит к предпочтительному испарению ионов с этих мест.

Ионно-ионная (вторичная ионная) эмиссия происходит при облучении поверхности пучком ионов (первичных). При этом наблюдается эмиссия (выбивание) вторичных ионов и нейтральных частиц (см. также Катодное распыление ). В пучке вылетающих ионов присутствуют отражённые от поверхности первичные ионы (иногда изменившие знак заряда), ионы материала мишени и примесей. Ионно-ионная эмиссия характеризуется коэффициент эмиссии К , равным отношению потока вторичных ионов n втданного типа к потоку n ппервичных ионов, бомбардирующих поверхность. Обычно К составляет доли % для однозарядных ионов. Величина К зависит от материала мишени, её температуры, типа первичных ионов, их кинетической энергии, угла падения на поверхность, состава и давления газа, окружающего мишень, и др. ( рис. 2 ). Пространственное распределение вторичных ионов определяется энергией и углом падения первичных ионов. Средняя энергия вторичных ионов обычно не превышает 10 эв . Однако при наклонном падении быстрых ионов на мишень она может быть значительно выше. Ионно-ионная эмиссия применяется для изучения адсорбции , катализа , при исследовании свойств поверхности (см. Ионный микроскоп ) и др.

Электронно-ионная эмиссия. Электрон при ударе о поверхность затрачивает часть кинетической энергии на разрыв связи частицы эмиттера с поверхностью. При этом частица может покинуть поверхность в виде иона. Электронно-ионная эмиссия находит применение для изучения состояния адсорбированных частиц.

Фотодесорбция ионов. Поглощение светового фотона может привести к распаду молекулы мишени на ионы либо к ионизации атома или молекулы. Часть ионов, возникающих при этом, может покинуть поверхность.

Если эмиттер облучить интенсивным световым потоком (луч лазера мощностью в импульсе ~ 10 8—10 9 вт/см 2), то наблюдается выход ионов вещества мишени с зарядами различной кратности и даже полностью лишённых электронов (например, Co 27+). Источником ионов в этом случае является высокоионизованная плазма , образующаяся вблизи эмиттера при испарении вещества.

Лит.: Добрецов Л. Н., Гомоюнова М. В., Эмиссионная электроника, М., 1966; Фогель Я. М., Вторичная ионная эмиссия, «Успехи физических наук», 1967, т. 91, в. 1, с. 75; Зандберг Э. Я., Ионов Н. И., Поверхностная ионизация, М., 1969; Каминский М., Атомные и ионные столкновения на поверхности металла, пер. с англ., М., 1967.

Н. И. Ионов, В. Е. Юрасова.

Рис. 2. Зависимость коэффициента К ионно-ионной эмиссии для различных вторичных ионов (H -, H +, O +, Mo +) от скорости v в см / сек первичных ионов [H +(1), Ne +(2), Ar +(3), Kr +(4)] при бомбардировке ими мишени из Mo.

Рис. 1. Зависимость логарифма плотности ионного тока от температуры эмиттера Т при испарении W и Re в виде положительных и отрицательных ионов.

Ио'нное внедре'ние,ионное легирование, введение посторонних атомов внутрь твёрдого тела путём бомбардировки его поверхности ионами. Средняя глубина проникновения ионов в мишень тем больше, чем больше энергия ионов (ионы с энергиями ~ 10—100 кэв проникают на глубину 0,01—1 мкм ). При бомбардировке монокристаллов глубина проникновения частиц вдоль определённых кристаллографических направлений резко возрастает (см. Каналирование заряженных частиц ).

При интенсивной бомбардировке на И. в. влияет катодное распыление мишени, а также диффузия внедрённых ионов и их выделение с поверхности. Существует максимально возможная концентрация внедрённых ионов, которая зависит от вида иона и мишени, а также от температуры мишени.

И. в. наиболее широко используется при введении примесей в полупроводниковые монокристаллы для создания требуемой примесной электропроводности полупроводника . Следующий за этим отжиг проводится для уничтожения образовавшихся дефектов в кристалле , а также для того, чтобы внедрённые ионы заняли определённые места в узлах кристаллической решётки. И. в. позволяет вводить в разные полупроводниковые материалы точно дозированные количества почти любых химических элементов. При этом можно управлять распределением внедрённых ионов по глубине путём изменения энергии ионов, интенсивности и направления ионного пучка относительно кристаллографических осей. И. в. позволяет создать в полупроводниковом кристалле электронно-дырочный переход на малой глубине, что увеличивает, например, предельную частоту транзисторов .

Лит.: Мейер Дж., Эриксон А., Девис Дж., Ионное легирование полупроводников (кремний, германий), пер. с англ., М., [в печати]; Легирование полупроводников ионным внедрением, пер. с англ., М., 1971.

Ю. В. Мартыненко.

Ио'нное произведе'ние воды',произведение концентраций (точнее активностей) ионов водорода Н +и ионов гидроксила OH —в воде или в водных растворах: K B= [Н +] [ОН —]. См. Водородный показатель .

Ио'нно-сорбцио'нный насо'с, вакуумный насос , в котором химически активные газы удаляются за счёт сорбции их геттерами , а инертные газы — в результате интенсивной ионизации в виде ионов под действием электрического поля. С помощью И.-с. н. достигают разрежения 10 -7 н / м 2(10 -9 мм рт. ст .).

Ио'нно-электро'нная эми'ссия,испускание электронов поверхностью твёрдого тела в вакуум под действием ионной бомбардировки. Явление И.-э. э. используется в электронных умножителях , электронных микроскопах , а также при изучении физики плазмы , структуры твёрдых тел и дефектов этой структуры.

Лит. см. при ст. Электронная эмиссия .

Ио'нные криста'ллы,кристаллы, в которых сцепление частиц обусловлено преимущественно ионными химическими связями (см. Ионная связь ). И. к. могут состоять как из одноатомных, так и из многоатомных ионов. Примеры И. к. первого типа — кристаллы галогенидов щелочных и щёлочноземельных металлов, образованные положительно заряженными ионами металла и отрицательно заряженными ионами галогена (NaCl, CsCl, CaF 2, см. рис. ). Примеры И. к. второго типа — нитраты, сульфаты, фосфаты, силикаты и др. соли этих же металлов, где отрицательные ионы кислотных остатков состоят из нескольких атомов. Кислотные остатки могут объединяться в длинные цепи, слои, а также образовывать трёхмерный каркас, в пустотах которого размещаются ионы металла. Такие образования встречаются, например, в кристаллических структурах силикатов (см. также Кристаллохимия ).