Книги по разным темам Pages:     | 1 | 2 |

В области сегнетонеустойчивости деполяризующее поле по абсолютной величине превосходит E0, в результате чего полное поле E = E0 - 4P (где P Ч поляризация) оказывается направленным противоположно ФвнешнемуФ полю E0. Это приводит к экстремуму в распределении потенциала в поверхностном слое СЭ-электрета и к появлению АЭЭ при облучении отрицательной поверхности кристалла рентгеновскими -квантами. Эффект наблюдается лишь в том случае, когда эквивалентная плотность инжектированного заряда в поверхностном слое превосходит величину спонтанной поляризации Ps [5]. Поэтому время жизни Рис. 5. Расположение образца в камере спектрометра и энерэффекта АЭЭ определяется скоростью ухода электронов гетическая диаграмма для электронов внутри и вне поляризас глубоких примесных состояний, в том числе за счет ционного образца при съемке спектров АЭЭ. 1 Ч держатель рентгеновского облучения.

образца, 2 Чобразец (L = 1mm), 3 Ч входная щель спек= Обычно параметры электретного состояния определя- трометра, d1 и d2 Ч вакуумные промежутки (d1 10 m, d2 1cm). Слева показан энергетический спектр I(E) = ют [11], исследуя релаксацию и в изотермических фотоэлектронов АЭЭ.

условиях при различных температурах. Для монорелакФизика твердого тела, 1997, том 39, № 1450 А.В. Никольский, А.Т. Козаков ( = (1-4) 105 s). В [5] была предложена методика условиях низкой проводимости монокристаллов PMN обработки экспериментального спектра АЭЭ, в резуль- ( 1012 m) это приводит к нарушению электритате которой получается распределение потенциала ческой нейтральности образца в целом (положительная по глубине образца в относительных единицах z/l, где ФзарядкаФ) и к росту эффективного значения потенциа+ l Ч длина свободного пробега электрона в данном ла 0 положительной поверхности (штриховая линия на веществе. Тонкая структура спектров АЭЭ несет в себе рис. 5). Все вышесказанное приводит к сдвигу спектров информацию об особенностях в распределении потенАЭЭ в сторону меньших кинетических энергий, величина циала по глубине образца, а ее динамика во времени, которого растет с течением времени (рис. 3). Рост возможно, позволит получать информацию о динамике положительной зарядки будет продолжаться до тех пор, + электретного состояния в СЭ.

пока значение потенциала 0 не превышает пробойного Уменьшение протяженности экспериментальных спекзначения br вакуумного промежутка d1, после чего протров АЭЭ с течением времени после поляризации исходит частичная или полная компенсация зарядки, что (рис. 1) можно тогда связать с пространственной перепроявляется в сдвиге спектра АЭЭ в сторону больших стройкой заряда, с постепенным уменьшением его прокинетических энергий. Кроме того, из-за неравномерстранственной неоднородности. Энергетический сдвиг ного (по глубине) воздействия излучения максимальспектров в сторону меньших кинетических энергий отраная скорость уменьшения заряда будет наблюдаться жает изменения в пространственной локализации заряда, в поверхностных слоях. Соответственно последующие его постепенное приближение к поверхности образца изменения в распределении потенциала по глубине будут по мере убывания заряда по абсолютной величине. По максимальными также вблизи поверхности. Это в свою мере приближения заряда к поверхности растет степень очередь должно привести к уменьшению интенсивности воздействия рентгеновского излучения на образец, что низкоэнергетической части спектров АЭЭ, что на самом проявляется в ускорении динамики спектров АЭЭ (измеделе наблюдается в эксперименте (рис. 3).

нение их интенсивностей и энергетического положения) Необходимо отметить, что вышеуказанные изменения во время съемки с течением времени, прошедшего после в распределении зарядов (и соответственно распредеполяризации.

ении потенциала по глубине) под воздействием рентПостроенное в соответствии с [5] распределение погеновского излучения носят обратимый характер. Претенциала по глубине (z/l) позволило определить, кращение воздействия облучения и извлечение образца что экстремум потенциала локализован на глубине из вакуума на воздух позволяют добиться частичной (в lmax 0.5l. Переход к распределению потенциала течение десятков минут) или полной (в течение нескольпо глубине z в абсолютных единицах возможен, если ких часов) релаксации зарядового состояния образца. В известна длина свободного пробега l в данном веществе.

случае если образец после прекращения воздействия изИзвестно [12,13], что для многих диэлектриков зналучения остается в вакууме, его зарядовое состояние как чение l лежит в интервале 5 102-103. Исходя из бы консервируется, и тогда возможен ФуходФ с релаксациэкспериментальных значений max 300 V, 0 200 V онной зависимости (кривая 1 на рис. 2). Однако и в этом и полученного значения lmax 0.5l и принимая случае через более или менее продолжительное время l = 103 = 10-7 m, получим оценку величины элек(десятки часов) СЭ ФзабываетФ о действии прибора, и его трического поля E в поверхностном слое кристалла max-поведение вновь определяется процессами релаксации, (0 z lmax) Es = 2 109 V/m. При экспеlmax присущими данному СЭ.

риментальном значении max 300 V значение внутренОбобщая результаты настоящей и предыдущей [5] него поля Eint в кристалле (при его толщине L = 10-3 m) - + max-max работ, можно утверждать, что спектры АЭЭ позволяполучаем равным Eint = 6 105 V/m. Оценка L ют получать следующую информацию об электретном величин, характеризующих электретное состояние мосостоянии электрета-сегнетоэлектрика: 1) энергетиченокристалла PMN, проведенная с использованием параское положение Emin начала спектра АЭЭ соответствует метров экспериментальных спектров АЭЭ, находится в электретному потенциалу e, а временная зависимость хорошем согласии с результатами их оценок по электропараметра Emin спектров АЭЭ соответствует монорефизическим измерениям [8].

аксационному процессу вида = 0 exp(-t/ ) и Рассмотрим теперь вопрос о влиянии прибора на элекпозволяет определить величину времени релаксации ;

третное состояние образца. Облучение отрицательной 2) энергетический спектр I(E) АЭЭ позволяет получить поверхности PMN рентгеновским излучением приводит распределение потенциала (z) по глубине, а его дик появлению фотоэмиссии (АЭЭ), протяженность и намика наглядно демонстрирует изменения в распредеструктура энергетического спектра I(E) которой опрелении потенциалов как во времени, так и от внешних деляется распределением потенциала (z) по глубине воздействий; 3) рассчитанные по спектрам АЭЭ потенобразца. Эмиссия электронов, в том числе из глубоких примесных состояний, уменьшает плотность зарядов - циальные распределения дают возможность определить в приповерхностном слое, что в свою очередь приво- величины электрических полей, действующих как в объдит к уменьшению поверхностного потенциала 0. В еме кристалла, так и в его поверхностных слоях.

Физика твердого тела, 1997, том 39, № Спектры аномальной электронной эмиссии и поляризационные явления в монокристалле... Список литературы [1] А.Т. Козаков, В.В. Колесников, А.В. Никольский, В.П. Сахненко. ФТТ 36, 2, 317 (1994).

[2] А.Т. Козаков, В.В. Колесников, А.В. Никольский, В.П. Сахненко. ФММ 77, 6, 109 (1994).

[3] А.Т. Козаков, В.В. Колесников, А.В. Никольский, В.П. Сахненко. ФММ 77, 6, 118 (1994).

[4] А.Т. Козаков, В.В. Колесников, А.В. Никольский, В.П. Сахненко. Изв. вузов СКН - ВШ. Спецвыпуск, 93 (1994).

[5] А.Т. Козаков, В.В. Колесников, В.П. Сахненко, А.В. Никольский, И.В. Новиков, Е.М. Панченко, С.М. Емельянов.

ФТТ 38, 8, 2524 (1996).

[6] А.Н. Губкин. Электреты. М. (1978). 191 с.

[7] Ю.И. Евдокимов, В.П. Колесников, А.Т. Козаков, А.В. Никольский и др. Вестн. машиностроения, 2, 33 (1985).

[8] A.T. Kozakov, E.M. Panchenko, A.V. Nikolski et al. J. Phys.

D: Appl. Phys. 26, 967 (1993).

[9] В.И. Нефедов, В.Т. Черепин. Физические методы исследования твердых тел. М. (1983). 296 с.

[10] Г.М. Гуро, Н.Н. Иванчик, Н.Ф. Ковтонюк. ФТТ 10, 1, (1968).

[11] Электреты / Под ред. Г. Сэсспера. М. (1983). 486 с.

[12] И.М. Бронштейн, А.Н. Проценко. РЭ 15, 4, 805 (1970).

[13] В.Н. Шемелев, М.А. Румш, В.П. Денисов. ФТТ 5, 4, (1963).

Физика твердого тела, 1997, том 39, № Pages:     | 1 | 2 |    Книги по разным темам