Techniklexikon

Sekundärelektronenemission

Atom- und Molekülphysik, Emission von Elektronen aus einem Festkörper, während dieser mit einfallenden Elektronen beschossen wird. Bei der Aufnahme eines einfallenden Elektrons durch die Oberfläche z.B. eines Metalls wird Energie frei, da das ursprünglich freie Elektron in einen energetisch tiefer liegenden, gebundenen Zustand übergeht. Der Betrag der frei werdenden Energie entspricht gerade der Bindungsenergie des Elektrons im Festkörper. Dies ist umgekehrt aber auch der Energiebetrag, der nötig wäre, ein anderes Elektron aus dem Metall herauszulösen. Im Prinzip könnte also jedes einfallende Elektron beliebiger Energie ein anderes Elektron aus dem Festkörper herauslösen. Da aber beim Eindringen des Elektrons in den Festkörper ein erheblicher Teil der frei werdenden Energie in Gitterschwingungen usw. umgesetzt wird, muss das einfallende Elektron kinetische Energie mit sich tragen. Die meisten Sekundärelektronen werden mit relativ kleinen Energien emittiert. Im Energiespektrum der emittierten Elektronen tauchen aber auch Sekundärelektronenenergien bis zur Primärelektronenenergie auf (siehe Abb 1). Die Sekundärelektronenemissionsrate d ist die Anzahl der im Mittel pro Primärelektron emittierten Sekundärelektronen und liegt in der Regel zwischen 0 und 1,5. Sekundärelektronen werden z.B. als Quelle für Elektronen mit bestimmten Energieverteilungen eingesetzt. Die wohl wichtigsten Anwendungen der Sekundärelektronenemission sind Channeltron, Mikrokanalplatte oder Photomultiplier, wo einzelne Elektronen oder Ionen z.B. aus Photodetektionsprozessen zu messbaren Ladungswolken verstärkt werden.

Sekundärelektronenemission: Energieverteilung der Sekundärelektronen, die von Gold bei Beschuss mit Primärelektronen der Energie 155 eV emittiert werden.