Ионно-ионная эмиссия

Ионно-ионная эмиссия или вторичная ионная эмиссия — явления испускания с поверхности конденсированной среды ионов при её бомбардировке другими ионами.

При бомбардировке происходит распыление вещества с поверхности. Ионизация распылённых частиц может происходить как в процессе распыления, так и после — в результате электронного обмена. Образующиеся при эмиссии ионы могут быть как отрицательно так и положительно заряженными и находиться как в основном, так и в возбуждённом состояниях. В пучке могут присутствовать многозарядные ионы, а также молекулярные ионы (например, при бомбардировке металла в атмосфере кислорода возможно образование ионов оксида металла и оксида бомбардирующего элемента). Кроме того, наблюдается образование кластерных ионов, то есть заряженные скопления большого количества атомов (например, $W_{34}^{+}$ ).

Для характеристики эффективности ионно-ионной эмиссии использует величины $S^{\pm }$ , равные отношению потока вторичных ионов данного типа к потоку первичных ионов. Для повышения величины $S^{+}$ используют электроотрицательные газы (например, в присутствии кислорода $S^{+}$ увеличивается на несколько порядков). В то же время для многозарядных ионов и ионных кластеров зависимость эффективности эмиссии от давления электроотрицательного газа может быть более сложной, иметь максимумы и минимумы. Аналогично электроположительные газы (например, цезия) увеличивают эффективность эмиссии отрицательных ионов.

Ионно-ионная эмиссия носит пороговый характер по отношению к энергии бомбардирующих ионов: при малых энергиях эмиссия отсутствует. Для начала эмиссии обычно необходима энергия порядка нескольких десятков эВ. С ростом энергии ионов эффективность эмиссии растёт.

Эффективность эмиссии зависит также от угла бомбардировки. Для монокристаллических мишеней эта зависимость немонотонна. $S^{+}$ достигает минимума для таких углов, для которых направление падения ионов совпадает с направлением низкоиндексных кристаллографических осей.