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固体金属二次电子发射的Monte-Carlo模拟

常天海 郑俊荣

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固体金属二次电子发射的Monte-Carlo模拟

常天海, 郑俊荣

Monte-Carlo simulation of secondary electron emission from solid metal

Chang Tian-Hai, Zheng Jun-Rong
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  • 二次电子的发射在生产实践中有着广泛的应用, 但其相关测量结果受实验环境和实验仪器的影响很大, 在实验中难以精确测量. 所以本文建立了一个包含二次电子激发、在固体内部传输和最后逸出固体表面的二次电子系统模型. 采用Monte-Carlo的模拟方法仿真二次电子运动轨迹, 定量分析二次电子的发射系数和能谱分布. 并探讨它们与一次电子的入射角度和入射能量的关系. 仿真结果表明: 本文建立的二次电子系统模型能较好地反映实际情况. 通过该模型仿真, 可以定量得到二次电子发射系数和能谱分布与一次电子的入射能量和入射角度的关系.
    The secondary electron emission is widely used in production practice, but it is difficult to measure accurately because the measuring result is severely affected by the experimental environment and equipment. A model of secondary electron emission is proposed in this paper. The model has three sections: the generation of secondary electrons, the motions of secondary electrons inside the solid and the escape of secondary electrons from the solid surface. Based on Monte-Carlo method, the relationship between the secondary electron emission coefficient and the range of energy with the energy and angle of the incident electrons is also analyzed. Simulation results show that the model proposed in this paper is corresponding to the actual condition very well. The relation between the secondary electron emission coefficient and the range of energy with the energy and angle of the incident electron is obtained.
    • 基金项目: 国家自然科学基金科学部主任基金(批准号: 51047002)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 51047002).
    [1]

    Kumagai K, Suzuki M, Sekiguchi T 2012 J. Appl. Phys. 111 54316

    [2]

    Balcon N, Payan D, Belhaj M, Tondu T, Inguimbert V 2012 IEEE Trans. Plasma Sci. 40 282

    [3]

    Chen D X 2011 M. S. Dissertation (Guangzhou: South China university of technology) (in Chinese) [陈达新 2011 硕士学位论文 (广州: 华南理工大学)]

    [4]

    Zhang Z B, Ouyang X P, Xia H H, Chen L, Wang Q S, Wang L, Ma Y L, Pan H B, Liu L Y 2010 Acta Phys. Sin. 54 5369 (in Chinese) [张忠兵, 欧阳晓平, 夏海鸿, 陈亮, 王群书, 王兰, 马彦良, 潘洪波, 刘林月 2010 物理学报 59 5369]

    [5]

    Nilsson, Bengt A 2011 J. Vac. Sci. Technol. B 29 06F311

    [6]

    Wang S L, Liu H X, Gao B, Cai H M 2012 Appl. Phys. Lett. 100 142105

    [7]

    Sun X, You S F, Xiao P, Ding Z J 2006 Acta Phys. Sin. 55 148 (in Chinese) [孙霞, 尤四方, 肖沛, 丁泽军 2006 物理学报 55 148]

    [8]

    Mao S F 2009 Ph. D. Dissertation (Anhui: University of science and technology of China) (in Chinese) [毛世峰 2009 博士学位论文 (安徽: 中国科学技术大学)]

    [9]

    Thomas Joseph Quirk IV 2008 Ph. D. Dissertation (New Mexico: University of New Mexico) (in American)

    [10]

    Thompson R L, Gurumurthy S C, Pattabi M 2011 J. Appl. Phys. 110 43533

    [11]

    Browning R 1991 Appl. Phys. Lett. 58 2845

    [12]

    Gryzinski M 1965 Phys. Rev. 138 336

    [13]

    Shimizu R, lchimura 1983 Surf. Sci. 3 183

    [14]

    Quinn J J 1962 Phys. Rev. 126 1453

    [15]

    Song H Y, Zhang Y L, Wei Q, Kong X D 2005 Microfabrication Technology 2005(3) 14 (in Chinese) [宋会英, 张玉林, 魏强, 孔祥东 2005 微细加工技术 2005(3) 14]

    [16]

    David C J 1995 Scanning 17 270

    [17]

    Xie A G, Zhang J, Liu B, Wang T B 2012 High Power Laser and Particle Beams 24 481(in Chinese) [谢爱根, 张健, 刘斌, 王铁邦 2012 强激光与粒子束 24 481]

    [18]

    Shimizu R 1974 J. Appl. Phys. J 45 2107

    [19]

    Young J R 1957 J. Appl. Phys. 28 524

    [20]

    Xue Z Q, Wu Q D 1993 Electron emission and the electronic energy (Beijing: Peking University Press) p145 (in Chinese) [薛增泉, 吴全德 1993 电子发射与电子能谱 (北京: 北京大学出版社) 第145页]

    [21]

    Cheng H, Jiang J P 1986 Cathode Electronics (Xian: Northwest Telecommunication Engineering Institute Press) p176 (in Chinese) [承欢, 江剑平 1986 阴极电子学 (西安: 西北电讯工程学院出版社) 第176页]

    [22]

    Zhuo J, Huang L X, Niu S L, Zhu J H, 2010 Chin. J. Comp. Phys. 27 805 (in Chinese) [卓俊, 黄流兴, 牛胜利, 朱金辉 2010 计算物理 27 805]

  • [1]

    Kumagai K, Suzuki M, Sekiguchi T 2012 J. Appl. Phys. 111 54316

    [2]

    Balcon N, Payan D, Belhaj M, Tondu T, Inguimbert V 2012 IEEE Trans. Plasma Sci. 40 282

    [3]

    Chen D X 2011 M. S. Dissertation (Guangzhou: South China university of technology) (in Chinese) [陈达新 2011 硕士学位论文 (广州: 华南理工大学)]

    [4]

    Zhang Z B, Ouyang X P, Xia H H, Chen L, Wang Q S, Wang L, Ma Y L, Pan H B, Liu L Y 2010 Acta Phys. Sin. 54 5369 (in Chinese) [张忠兵, 欧阳晓平, 夏海鸿, 陈亮, 王群书, 王兰, 马彦良, 潘洪波, 刘林月 2010 物理学报 59 5369]

    [5]

    Nilsson, Bengt A 2011 J. Vac. Sci. Technol. B 29 06F311

    [6]

    Wang S L, Liu H X, Gao B, Cai H M 2012 Appl. Phys. Lett. 100 142105

    [7]

    Sun X, You S F, Xiao P, Ding Z J 2006 Acta Phys. Sin. 55 148 (in Chinese) [孙霞, 尤四方, 肖沛, 丁泽军 2006 物理学报 55 148]

    [8]

    Mao S F 2009 Ph. D. Dissertation (Anhui: University of science and technology of China) (in Chinese) [毛世峰 2009 博士学位论文 (安徽: 中国科学技术大学)]

    [9]

    Thomas Joseph Quirk IV 2008 Ph. D. Dissertation (New Mexico: University of New Mexico) (in American)

    [10]

    Thompson R L, Gurumurthy S C, Pattabi M 2011 J. Appl. Phys. 110 43533

    [11]

    Browning R 1991 Appl. Phys. Lett. 58 2845

    [12]

    Gryzinski M 1965 Phys. Rev. 138 336

    [13]

    Shimizu R, lchimura 1983 Surf. Sci. 3 183

    [14]

    Quinn J J 1962 Phys. Rev. 126 1453

    [15]

    Song H Y, Zhang Y L, Wei Q, Kong X D 2005 Microfabrication Technology 2005(3) 14 (in Chinese) [宋会英, 张玉林, 魏强, 孔祥东 2005 微细加工技术 2005(3) 14]

    [16]

    David C J 1995 Scanning 17 270

    [17]

    Xie A G, Zhang J, Liu B, Wang T B 2012 High Power Laser and Particle Beams 24 481(in Chinese) [谢爱根, 张健, 刘斌, 王铁邦 2012 强激光与粒子束 24 481]

    [18]

    Shimizu R 1974 J. Appl. Phys. J 45 2107

    [19]

    Young J R 1957 J. Appl. Phys. 28 524

    [20]

    Xue Z Q, Wu Q D 1993 Electron emission and the electronic energy (Beijing: Peking University Press) p145 (in Chinese) [薛增泉, 吴全德 1993 电子发射与电子能谱 (北京: 北京大学出版社) 第145页]

    [21]

    Cheng H, Jiang J P 1986 Cathode Electronics (Xian: Northwest Telecommunication Engineering Institute Press) p176 (in Chinese) [承欢, 江剑平 1986 阴极电子学 (西安: 西北电讯工程学院出版社) 第176页]

    [22]

    Zhuo J, Huang L X, Niu S L, Zhu J H, 2010 Chin. J. Comp. Phys. 27 805 (in Chinese) [卓俊, 黄流兴, 牛胜利, 朱金辉 2010 计算物理 27 805]

  • [1] 胡笑钏, 刘样溪, 楚坤, 段潮锋. 非晶态碳薄膜对金属二次电子发射的影响. 物理学报, 2024, 73(4): 047901. doi: 10.7498/aps.73.20231604
    [2] 刘昌奇, 霍东英, 韩超, 吴康, 刘兴宇, 杨旭, 白晓厚, 王俊润, 张宇, 姚泽恩, 韦峥. 中子诱发232Th裂变初始碎片质量及动能分布Monte-Carlo研究. 物理学报, 2022, 71(1): 012501. doi: 10.7498/aps.71.20211333
    [3] 李鹏飞, 袁华, 程紫东, 钱立冰, 刘中林, 靳博, 哈帅, 万城亮, 崔莹, 马越, 杨治虎, 路迪, ReinholdSchuch, 黎明, 张红强, 陈熙萌. 低能电子在玻璃管中的稳定传输. 物理学报, 2022, 71(7): 074101. doi: 10.7498/aps.71.20212036
    [4] 刘昌奇, 韦峥. 中子诱发232Th裂变初始碎片质量及动能分布Monte-Carlo研究. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20211333
    [5] 陈龙, 孙少娟, 姜博瑞, 段萍, 安宇豪, 杨叶慧. 电子非麦氏分布的二次电子发射磁化鞘层特性. 物理学报, 2021, 70(24): 245201. doi: 10.7498/aps.70.20211061
    [6] 翁明, 谢少毅, 殷明, 曹猛. 介质材料二次电子发射特性对微波击穿的影响. 物理学报, 2020, 69(8): 087901. doi: 10.7498/aps.69.20200026
    [7] 赵晓云, 张丙开, 王春晓, 唐义甲. 电子的非广延分布对等离子体鞘层中二次电子发射的影响. 物理学报, 2019, 68(18): 185204. doi: 10.7498/aps.68.20190225
    [8] 王丹, 贺永宁, 叶鸣, 崔万照. 金纳米结构表面二次电子发射特性. 物理学报, 2018, 67(8): 087902. doi: 10.7498/aps.67.20180079
    [9] 何鋆, 俞斌, 王琪, 白春江, 杨晶, 胡天存, 谢贵柏, 崔万照. 磁控溅射铂抑制镀银表面的二次电子发射. 物理学报, 2018, 67(8): 087901. doi: 10.7498/aps.67.20172740
    [10] 黎宇坤, 陈韬, 李晋, 杨志文, 胡昕, 邓克立, 曹柱荣. CsI光阴极在10100 keV X射线能区的响应灵敏度计算. 物理学报, 2018, 67(8): 085203. doi: 10.7498/aps.67.20180029
    [11] 李晓云, 孙博文, 许正倩, 陈静, 尹亚玲, 印建平. 基于调制光晶格的中性分子束光学Stark减速与囚禁的理论研究. 物理学报, 2018, 67(20): 203702. doi: 10.7498/aps.67.20181348
    [12] 张战刚, 雷志锋, 岳龙, 刘远, 何玉娟, 彭超, 师谦, 黄云, 恩云飞. 空间高能离子在纳米级SOI SRAM中引起的单粒子翻转特性及物理机理研究. 物理学报, 2017, 66(24): 246102. doi: 10.7498/aps.66.246102
    [13] 翁明, 胡天存, 曹猛, 徐伟军. 电子入射角度对聚酰亚胺二次电子发射系数的影响. 物理学报, 2015, 64(15): 157901. doi: 10.7498/aps.64.157901
    [14] 叶鸣, 贺永宁, 王瑞, 胡天存, 张娜, 杨晶, 崔万照, 张忠兵. 基于微陷阱结构的金属二次电子发射系数抑制研究. 物理学报, 2014, 63(14): 147901. doi: 10.7498/aps.63.147901
    [15] 宋庆庆, 王新波, 崔万照, 王志宇, 冉立新. 多载波微放电中二次电子横向扩散的概率分析. 物理学报, 2014, 63(22): 220205. doi: 10.7498/aps.63.220205
    [16] 李永东, 杨文晋, 张娜, 崔万照, 刘纯亮. 一种二次电子发射的复合唯象模型. 物理学报, 2013, 62(7): 077901. doi: 10.7498/aps.62.077901
    [17] 杨文晋, 李永东, 刘纯亮. 高入射能量下的金属二次电子发射模型. 物理学报, 2013, 62(8): 087901. doi: 10.7498/aps.62.087901
    [18] 段萍, 李肸, 鄂鹏, 卿绍伟. 霍尔推进器中磁化二次电子对鞘层特性的影响. 物理学报, 2011, 60(12): 125203. doi: 10.7498/aps.60.125203
    [19] 张哲, Obergfell Kyle, 韩先明, 陈向军. Monte-Carlo拟合算法及其在电子动量谱学实验数据处理中应用的研究. 物理学报, 2010, 59(3): 1695-1701. doi: 10.7498/aps.59.1695
    [20] 于达仁, 张凤奎, 李鸿, 刘辉. 霍尔推进器中振荡鞘层对电子与壁面碰撞频率的影响研究. 物理学报, 2009, 58(3): 1844-1848. doi: 10.7498/aps.58.1844
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-06-01
  • 修回日期:  2012-07-14
  • 刊出日期:  2012-12-05

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