Фотоелeктронна емiсiя катода Si–Gd–O
Electronic and emission properties of photocathodes fabricated on the basis of multilayered structures of oxidized Gd atoms deposited on the Si(100) surface and additionally covered with fresh layers of Gd atoms have been studied as functions of the structure holding time under vacuum, by using the...
Gespeichert in:
| Datum: | 2019 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | English Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Publishing house "Academperiodika"
2019
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019106 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| id |
ujp2-article-2019106 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
ujp2-article-20191062019-04-16T20:24:10Z Photoelectron Emission from Si–Gd–O Cathode Фотоелeктронна емiсiя катода Si–Gd–O Nakhodkin, M. G. Fedorchenko, M. I. адсорбцiя Gd O Si(100) окислення Gd2O3 робота виходу adsorption Gd O Si(100) oxidation Gd2O3 work function - Electronic and emission properties of photocathodes fabricated on the basis of multilayered structures of oxidized Gd atoms deposited on the Si(100) surface and additionally covered with fresh layers of Gd atoms have been studied as functions of the structure holding time under vacuum, by using the methods of photoelectron (ℎv = 1.9÷10.2 eV) and Auger electron spectroscopies. It is found that, although the photocathode work function is equal to about 0.5 eV at some research stages, the photoemission is registered only at ℎv ≥ 2.8 eV. The analysis of the results allowed us to propose a model for the energy structure of the photocathode that agrees with experimental data. According to this model, the near-surface region of a photocathode, about 1 nm in thickness, consists of Gd2O3 with the energy gap width of about 5.3 eV. The distance from the Fermi level to the conduction band bottom equals about 2.7 eV in the Gd2O3 bulk. In the forbidden gap below the Fermi level, the bulk states and filled surface states associated with structural defects. A complicated dipole layer appears on the surface, and this gives the substantial reduction of the work function. Методами фотоелектронної (ℎv = 1,9—10,2 еВ) та оже-електронної спектроскопiй дослiджено змiни електронних та емiсiйних властивостей фотокатода на основi багатошарової структури окислених атомiв Gd на пiдкладцi iз Si(100) пiсля напилення на його поверхню додаткових шарiв атомiв Gd та з часом перебування цiєї структури в вакуумi. Було встановлено, що незважаючи на те, що робота виходу фотокатода на окремих етапах дослiджень становила ≈0,5 еВ, фотоемiсiя реєструвалась лише для ℎv ≥ 2,8 еВ. Аналiз отриманих результатiв дослiджень дозволив запропонувати модель iмовiрної енергетичної структури фотокатода, яка узгоджується з експериментальними даними. У вiдповiдностi з цiєю моделлю приповерхнева область фотокатода складається iз Gd2O3 товщиною ≈1 нм i шириною забороненої зони ≈5,3 еВ. Вiдстань вiд рiвня Фермi до дна зони провiдностi в об’ємнiй частинi Gd2O3 дорiвнює ≈2,7 еВ. В забороненiй зонi нижче рiвня Фермi розташованi об’ємнi локалiзованi стани та заповненi поверхневi стани, зумовленi дефектами структури. На поверхнi утворюється складний дипольний шар, вiдповiдальний за зменшення роботи виходу. Publishing house "Academperiodika" 2019-01-06 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019106 10.15407/ujpe61.03.0248 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 61 No. 3 (2016); 248 Український фізичний журнал; Том 61 № 3 (2016); 248 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe61.03 en uk https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019106/1010 https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019106/1011 Copyright (c) 2019 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine |
| institution |
Ukrainian Journal of Physics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2019-04-16T20:24:10Z |
| collection |
OJS |
| language |
English Ukrainian |
| topic |
адсорбцiя Gd O Si(100) окислення Gd2O3 робота виходу |
| spellingShingle |
адсорбцiя Gd O Si(100) окислення Gd2O3 робота виходу Nakhodkin, M. G. Fedorchenko, M. I. Фотоелeктронна емiсiя катода Si–Gd–O |
| topic_facet |
адсорбцiя Gd O Si(100) окислення Gd2O3 робота виходу adsorption Gd O Si(100) oxidation Gd2O3 work function - |
| format |
Article |
| author |
Nakhodkin, M. G. Fedorchenko, M. I. |
| author_facet |
Nakhodkin, M. G. Fedorchenko, M. I. |
| author_sort |
Nakhodkin, M. G. |
| title |
Фотоелeктронна емiсiя катода Si–Gd–O |
| title_short |
Фотоелeктронна емiсiя катода Si–Gd–O |
| title_full |
Фотоелeктронна емiсiя катода Si–Gd–O |
| title_fullStr |
Фотоелeктронна емiсiя катода Si–Gd–O |
| title_full_unstemmed |
Фотоелeктронна емiсiя катода Si–Gd–O |
| title_sort |
фотоелeктронна емiсiя катода si–gd–o |
| title_alt |
Photoelectron Emission from Si–Gd–O Cathode |
| description |
Electronic and emission properties of photocathodes fabricated on the basis of multilayered structures of oxidized Gd atoms deposited on the Si(100) surface and additionally covered with fresh layers of Gd atoms have been studied as functions of the structure holding time under vacuum, by using the methods of photoelectron (ℎv = 1.9÷10.2 eV) and Auger electron spectroscopies. It is found that, although the photocathode work function is equal to about 0.5 eV at some research stages, the photoemission is registered only at ℎv ≥ 2.8 eV. The analysis of the results allowed us to propose a model for the energy structure of the photocathode that agrees with experimental data. According to this model, the near-surface region of a photocathode, about 1 nm in thickness, consists of Gd2O3 with the energy gap width of about 5.3 eV. The distance from the Fermi level to the conduction band bottom equals about 2.7 eV in the Gd2O3 bulk. In the forbidden gap below the Fermi level, the bulk states and filled surface states associated with structural defects. A complicated dipole layer appears on the surface, and this gives the substantial reduction of the work function. |
| publisher |
Publishing house "Academperiodika" |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019106 |
| work_keys_str_mv |
AT nakhodkinmg photoelectronemissionfromsigdocathode AT fedorchenkomi photoelectronemissionfromsigdocathode AT nakhodkinmg fotoelektronnaemisiâkatodasigdo AT fedorchenkomi fotoelektronnaemisiâkatodasigdo |
| first_indexed |
2025-10-02T01:15:51Z |
| last_indexed |
2025-10-02T01:15:51Z |
| _version_ |
1851765170536185856 |