4. Kinetische Elektronenemission unter axialen Channeling-Bedingungen
 zurück zur Übersicht
 

Der Targetstrom bei streifender Streuung ist modifiziert, wenn die azimutale Ausrichtung des Projektilstrahls entlang einer niedrig indizierten Richtung einer einkristallinen Oberfläche liegt. Dieser Effekt wird der Änderung der kinetischen Elektronenemission zugeschrieben und kann für eine exakte in-situ-Ausrichtung des Kristalls und bei der Bestimmung von Oberflächenstrukturen verwendet werden. Diese Methode findet in einem weiteren Projekt der Arbeitsgruppe Anwendung (Wachstum, Struktur und Magnetismus ultradünner Filme). Eine typische Abhängigkeit des Targetstroms vom azimutalen Drehwinkel ist in Abb. 10 für die Streuung von 16keV He+ Ionen an Al(111) unter einem Einfallswinkel von 1,9° dargestellt. Zu erkennen sind deutliche Maxima, welche der azimutalen Orientierung entlang der <110> Richtungen entsprechen und die hexagonale Struktur der (111)-Fläche charakterisieren. Zu identifizieren sind in Abb. 10 ebenfalls höher-indizierte Richtungen. Im Gegensatz zur erfolgreichen Anwendung (H. Winter, Phys. Rep. 367 (2002) 387) gab es für die Erklärung dieses Effekts Ansätze, die insb. die erhöhte Elektronendichte im Kanal in Betracht ziehen.



Abb. 10: Targetstromkurve bei azimutaler Drehung für die Streuung von 16keV He+ an Al(111) unter 1,9°

Unsere Studien dieses Effekts zeigen, dass der wesentliche Anteil zur Erhöhung des Targetstromes nicht von an der Oberfläche unter Channeling-Bedingungen gestreuten Projektilen stammt. Zur Verdeutlichung sind in Abb. 11 zwei Impulshöhenspektren des SBD für zufällige azimutale Orientierung und für Ausrichtung entlang einer <110> Richtung dargestellt. Diese Spektren wurden nicht in Koinzidenz mit gestreuten Projektilen aufgenommen, sondern für alle auf die Oberfläche treffenden Projektile.



Abb. 11: Impulshöhenspektren des SBD für die Streuung von 16keV He0 an Al(111) unter 1,9°;
Rote Symbole: „random“, blaue Symbole: axiales Channeling

Der Vergleich beider Spektren zeigt, dass die erhöhte Anzahl emittierter Elektronen nicht auf eine generelle Erhöhung der Elektronenausbeute beruht. Dafür müsste sich die Peakstruktur im SBD-Spektrum zu höheren Elektronenzahlen verschieben. Dies wird aber nicht beobachtet.
Vielmehr ist eine leichte Reduktion der Zählraten für kleine Elektronenzahlen zu beobachten, während sich für Elektronenzahlen größer 10 ein ausgeprägter Unterschied für die beiden Regime der Gitterführung der Projektile zeigt. Dieser Effekt wird durch eine relativ geringe Anzahl von Projektilen hervorgerufen, die bei axialer Gitterführung in den Festkörper eindringen und eine erheblich höhere Anzahl von Elektronen emittieren (S. Lederer et. al, Phys. Rev. B im Druck).

 weiter
 zurück zur Übersicht
 
© pgd5.physik.hu-berlin.de