专利名称：一种确定粗糙金属表面二次电子发射特性的方法
技术领域：
本发明公开了一种确定粗糙金属表面二次电子发射特性的方法，属于物理电子学领域。
背景技术：
电子束与物质的相互作用是物理电子学研究中的一个非常重要的领域，其中由入射电子激发的二次电子发射(也称为次级电子发射)现象在扫描电子显微镜、俄歇电子能谱仪以及电子倍增管等现代电子仪器和器件有着重要的应用。例如在电子显微学和表面电子能谱分析中采用电子束轰击样品，在材料内通过电子的散射产生表征材料性质的各种特征信号，从而获得材料的晶体结构、组成成分、电子结构、表面形貌、内部缺陷等各种微观性质。 二次电子发射不仅涉及电子在材料内部的散射过程，而且电子在出射材料后还会与材料表面发生相互作用。电子从材料表面出射后的物理过程对二次电子发射特性的影响显著，这也是许多二次电子发射特性的实验数据与理论结果无法吻合的重要原因。目前确定材料的二次电子发射特性的方法分为两大类一是通过实验拟合出解析公式近似描述二次电子发射特性；二是通过蒙特卡罗方法模拟二次电子的发射过程，获得材料的二次电子发射特性。现有方案绝大部分只适用于平滑的材料表面，即仅考虑了电子在材料内部的物理过程。而对于实际材料，表面并不是理想的光滑平面，它具有一定的粗糙度，即表面的形貌起伏。个别的处理方法中，采用唯像概率的方法统计电子的二次电子发射特性，忽略了二次电子在出射时与表面的多次相互作用过程。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种确定粗糙金属表面二次电子发射特性的方法，该方法考虑了电子出射材料表面时与粗糙表面的多次相互作用，获得的二次电子发射特性与实验结果更加吻合。本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的一种确定粗糙金属表面二次电子发射特性的方法，包括如下步骤(I)对材料的粗糙表面形貌进行表征，若材料表面形貌规则，将表面形貌划分为矩形网格,矩形网格内任意一点的起伏高度h采用解析式表示，并确定表面最大的起伏高度hmax;g材料表面为非规则表面形貌，采用显微镜进行表面形貌提取，采用矩形网格点的方法进行采样，并建立二维数值描述表面形貌，得到表面形貌的矩形网格点中任意一点的起伏高度h和表面所有起伏高度h的最大值hmax ；(2)将电子从Ah点运动到Ai点的直线运动轨迹的长度记为将电子WAi点运动到Ai+1点的直线运动轨迹的长度记为ti+1，则ti+1由如下递推关系得到，则
权利要求
1.一种确定粗糙金属表面二次电子发射特性的方法，其特征在于包括如下步骤 (1)对材料的粗糙表面形貌进行表征，若材料表面形貌规则，将表面形貌划分为矩形网格，矩形网格内任意一点的起伏高度h采用解析式表示，并确定表面最大的起伏高度hmax ；若材料表面为非 规则表面形貌，采用显微镜进行表面形貌提取，采用矩形网格点的方法进行采样，并建立二维数值描述表面形貌，得到表面形貌的矩形网格点中任意一点的起伏高度h和表面所有起伏高度h的最大值hmax ； (2)将电子从Ag点运动到Ai点的直线运动轨迹的长度记为将电子WAi点运动到Ai+1点的直线运动轨迹的长度记为ti+1，则ti+1由如下递推关系得到，则
2.根据权利要求I所述的一种确定粗糙金属表面二次电子发射特性的方法，其特征在于所述步骤(I)中若材料表面为非规则表面形貌，则表面形貌的矩形网格点中任意一点的起伏高度h采用一阶线性插值的方法获得，即
全文摘要
本发明涉及一种确定粗糙金属表面二次电子发射特性的方法，该方法给出了判断电子是否入射到材料内部的方法，并利用该方法判断电子从材料内部出射后，是否再次入射，从而充分考虑了电子与粗糙金属表面的多次相互作用，并通过对大量电子的统计分析获得金属材料的二次电子发射特性，本发明由于充分考虑电子出射材料表面时与粗糙表面的多次相互作用，获得的二次电子发射特性与实验结果更加吻合，并且采用本发明方法可以对任意表面形貌的二次电子发射特性进行分析，可用于研究表面形貌与二次电子发射特性的规律，为探索可抑制二次电子发射的表面形貌提供理论指导。
文档编号G01N23/22GK102680503SQ20121013095
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者崔万照, 张娜, 张海波, 曹猛 申请人:西安空间无线电技术研究所