Analysis of the surface of thermomitters by ion and electron beams

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The temperature dependences of the composition of the outer monolayers of the surface of Thermomitters: oxide, scandate, thoriated tungsten and carbide cathodes have been studied by methods of scattering of low-energy ions, recoil atoms, auger spectroscopy and secondary ion mass spectroscopy. It has been established that the surfaces of oxide, scandate and tungsten-thorium cathodes at operating temperatures contain a monoatomic film of active material (barium, thorium), which forms on the surface of the emitter when heated to operating temperature and dissolves in volume when the temperature drops to room temperature. As a result of activation, free barium accumulates in the volume of oxide crystals. It is shown that there is a slight increase in tantalum on the surface of tantalum carbide and contains foreign electronegative adatoms (oxygen, chlorine, and sulfur) that cannot be removed at temperatures of 2500 K.

About the authors

S. S. Volkov

Federal State Educational Institution of Higher Education “Ryazan Guards Higher Airborne Order of Suvorov twice Red Banner Command School named after Army General V.F. Margelov”

Author for correspondence.
Email: volkovstst@mail.ru
Russian Federation, Ryazan

Т. I. Kitaeva

AO “Plant of non-ferrous metals and alloys”

Email: kitaeva_46@mail.ru
Russian Federation, Ryazan

S. V. Nikolin

AO “Plasma”

Email: volkovstst@mail.ru
Russian Federation, Ryazan

References

  1. Черепин В.Т., Васильев М.А. Методы и приборы для анализа поверхностей материалов. Киев: Наукова думка, 1982. 399 с.
  2. Зигбан К., Нордлинг К., Фальман А., Нордберг Р., Хамрин К., Хедман Я., Йоханссон Г., Бергмарк Т., Карлссон С., Линдгрен И., Линдберг Б. Электронная спектроскопия. / Ред. Боровский И.: Мир, 1971. 493 с.
  3. Электронная и ионная спектроскопия твердых тел. / Ред. Раховский В.: Мир, 1981. 467 с.
  4. Протопопов О.Д., Полонский Б.А. // Обзоры по электронной технике. Сер. 7. Технология производство и оборудование. 1986. Вып. 9. С. 84.
  5. Волков С.С., Шевченко Н.П. Физико-аналитические методы диагностики элементного состава и структуры материалов. Рязань: РВАИ, 2008. 311 с.
  6. Герасименко Н.Н., Пархоменко Ю.Н. Кремний — материал наноэлектроники. М.: Техносфера, 2007. 352 с.
  7. Киселев А.Б. Металлооксидные катоды электронных приборов. М.: Изд-во МФТИ, 2002. 240 с.
  8. Технология СБИС. Книга 1. / Ред. Зи : Мир, 1986. 404 с.
  9. Щука А.А. Наноэлектроника. М.: Лаборатория знаний, 2019. 342 с.
  10. Черепин В.Т. Ионный зонд. Киев: Наукова думка, 1981. 321 с.
  11. Протопопов О.Д. // Обзоры по электронной технике. Сер. 7. Технология производство и оборудование. 1985. Вып. 10. С. 74.
  12. Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии / Ред. Бриггс Д., Сих М.: Мир, 1987. 600 с.
  13. Курнаев В.А., Машкова Е.С., Молчанов В.А. Отражение легких ионов от поверхности твердого тела. М.: Атомиздат, 1985. 192 с.
  14. Шуппе Г.Н. Вопросы электронных и ионных эмиссий (виды эмиссий). Учебное пособие. / Ред. Овсянникова Н.П. Рязань: РГРТА, 2006. 84 с.
  15. Binning G., Rohrer Y. // IBMJ. Res. Develop. 1986. V. 30. № 4. P. 355.
  16. Вольф Е.Л. Принципы электронной туннельной спектроскопии. Киев: Наукова думка, 1990. 454 с.
  17. Андронов А.Н., Пронина Н.А. Изучение структуры поверхности методом дифракции медленных электронов (ДМЭ): Учебное пособие. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 1997. 45 с.
  18. Волков С.С., Денисов А.Г., Кратенко В.И., Сенькин И.Ф., Толстогузов А.Б., Протопопов О.Д., Шагимуратов Г.И. // Электронная промышленность. 1990. № 10. С. 13.
  19. Волков С.С., Гутенко В.Т., Дмитревский Ю.Е., Толстогузов А.Б., Трухин В.В. // Электронная промышленность. 1987. Вып. 5 (163). С. 42.
  20. Аристархова А.А., Волков С.С., Гутенко В.Т., Дмитревский Ю.Е., Карманов О.Н., Кратенко В.И., Ляпин В.М., Протопопов О.Д., Сергеев Н.Н. // Приборы и техн. экспер. 1993. № 1. С. 217.
  21. Аристархова А.А., Волков С.С., Тимашев М.Ю. // Приборы и техн. эксперим. 1994. № 2. С. 91.
  22. Aristarkchova A.A., Volkov S.S., Gutenko V.T., Dmitrevsky Yu.Ye., Karmanov O.N., Kratenko V.I., Lyapin V.M., Protopopov O.D., Sergeev N.N. // IET. 1993. V. 36. № 1. P. 158.
  23. Аристархова А.А., Волков С.С., Дмитревский Ю.Е., Исаева Т.Н. // Поверхность. 1994. № 4. С. 66.
  24. Волков С.С., Денисов А.Г., Кратенко В.И., Сенькин И.Ф., Толстогузов А.Б., Протопопов О.Д., Шагимуратов Г.И. // Электронная промышленность. 1990. № 10. С. 13.
  25. Tolstogouzov A.B., Kitaeva T.I., Volkov S.S. // Microchimica Acta. 1994. V. 114/115. P. 505.
  26. Volkov S.S., Doroshina N.V., Sergachev A.A., Tolstogousov A.B., Fetisov S.A. // IET. 1993. V. 36. № 5. P. 793.
  27. Никонов Б.П. Оксидный катод. М.: Энергия, 1979. 240 с.
  28. Zalm P. // Adv. Termionic Electron Phys. 1968. V. 25. P. 211.
  29. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. Учебное руководство. / Ред. Гусев А.: Наука, 1978. 791 с.
  30. Блейкмор Дж. Физика твердого тела. / Ред. Андрианов Д.Г., Фистуль В.: Мир, 1988. 608 с.
  31. Никонов Б.П. // Известия АН СССР. Сер. физическая. 1971. Т. 35. Вып. 2. С. 270.
  32. Капустин В.И., Ли И.П. Теория, электронная структура и физикохимия материалов катодов СВЧ приборов. М.: ИНФРА-М, 2020. 370 с.
  33. Мойжес Б.Я. Физические процессы в оксидном катоде. М.: Наука, 1968. 480 с.
  34. Мак Лин Д. Границы зерен в металлах. М.: Металлургиздат, 1960. 322 с.
  35. Волков С.С., Толстогузов А.Б. // Обзоры по электронной технике. Сер. 7. Технология и организация пр-ва и оборудование. 1981. Вып. 15. С. 79.
  36. Haas G.A., Shih A., Thomas R.E. // Appl. Surf. Sci. 1979. V. 2. № 2. P. 293.
  37. Shih A., Haas G.A. // Appl. Surf. Sci. 1979. V. 2. № 2. P. 293.
  38. Кульварская Б.С. // Атомная энергия. 1966. Т. 21. Вып. 25. С. 368.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences