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第一章　热电子发射 1

引言 1

1　金属中的电子 2

1.1　金属的索末菲自由电子模型 2

1.2　金属中自由电子的动量与能量 5

1.3　金属中电子态的统计分布函数 9

2　表面势垒和逸出功 14

2.1　表面势垒 15

2.2　逸出功 18

3　金属的热电子发射公式 20

4　半导体和绝缘体中的电子 24

4.1　能带的形成 24

4.2　半导体中电子的统计分布 26

5　半导体的热电子发射公式 36

6　逸出功的测量 37

7　热电子发射的初动量与能量 39

8　外电场对热发射电子流的影响 42

8.1　二极管的伏安特性和极间电位分布 42

8.2　阻滞场中的电子流 44

8.3　加速场中的阳极电流——肖脱基效应 46

8.4　空间电荷限制的阳极电流——二分之三次方定律 50

9　实用热电子发射阴极 52

9.1 热阴极的基本参量 53

9.2　金属阴极 54

9.3　原子膜阴极 54

9.4　氧化物阴极 54

9.5　贮备式阴极 55

9.6　硼化物阴极 56

9.7　碳化物阴极 57

9.8　其它热阴极 58

第二章　场致电子发射 60

引言 60

1　金属的场致电子发射 61

1.1　金属的场致电子发射公式 62

1.2　温度对场致发射的影响——热场发射 71

1.3　场致发射电子的初能量 75

2　半导体的场致电子发射 79

2.1 外电场与吸附原子对表面势垒的影响 79

2.2　半导体的场致发射电流公式 81

3　内场致电子发射 84

4　场发射显微镜（FEM）与场离子显微镜（FIM） 90

4.1　场发射显微镜（FEM） 91

4.2　场离子显微镜（FIM） 95

4.3　原子探针-场离子显微镜（AP-FIM） 99

5　扫描隧道显微镜（STM）和原子力显微镜（AFM） 101

5.1　扫描隧道显微镜（STM） 102

5.2　原子力显微镜（AFM） 106

第三章　光电子发射 107

引言 107

1　金属的光电子发射 108

1.1　光电发射现象 108

1.2　金属的光电子发射公式 111

1.3　光谱特性曲线 118

2　半导体和绝缘体的光电子发射 120

2.1　半导体光电发射的三阶模型 121

2.2　半导体光电阴极的量子效率 121

2.3　光电子的逸出深度 124

2.4　半导体的表面态和有效电子亲和势 127

3　光电发射电子的角度分布和能量分布 129

4.1　实用光电阴极的主要参量 132

4　实用光电阴极 132

4.2　银氧铯（Ag-O-Cs）光电阴极 133

4.3　碱金属锑化物光电阴极 138

4.4　负电子亲和势（NEA）光电阴极 140

4.5　紫外光电阴极 144

第四章　光电子能谱 147

引言 147

1　光电子能谱的基本原理 149

2 谱峰与样品结构的关系 153

3　光电子谱的光源、样品及信息检测 169

4　X射线光电子能谱（XPS） 180

5　紫外光电子能谱（UPS） 185

6.1　光电子发射的角度效应 191

6　角分辨光电子谱（ARPS） 191

6.2　测量能带结构的原理 193

6.3　能带结构的测量 196

6.4　波函数的对称性和分子取向 199

7 自旋极化的光电子发射 202

7.1　光电子的自旋极化率（ESP） 203

7.2　铁磁性样品 206

7.3　非铁磁性样品 207

第五章　次级电子发射 210

引言 210

1　金属的次级电子发射 211

1.1　金属次级发射系数δ的测量 211

1.2　次级电子的能量分布 215

1.3　次级发射电子的角度分布 218

1.4　各种因素对次级发射系数δ的影响 220

1.5　金属的次级电子发射理论 222

2　半导体和绝缘体的次级电子发射 230

3　次级电子发射的应用 238

第六章　次级电子能谱 244

引言 244

1　电子衍射 245

1.1 高能电子衍射（HEED） 248

1.2 反射高能电子衍射（RHEED） 253

1.3　低能电子衍射（LEED） 254

2 电子能量损失谱（EELS） 266

1.1　芯能级电子能量损失谱 266

1.2　等离子激元和价电子能量损失谱 267

1.3　声子能量损失谱 270

1.4　阈能谱 274

3　俄歇电子谱（AES） 277

3.1　俄歇过程 278

3.2　俄歇电子的能量 279

3.3　俄歇电子谱给出化学位移的信息 279

3.4　俄歇电子产额 280

3.5　俄歇电子谱的定量分析 282

4　特征X射线谱 286

4.1　特征X射线的能量 286

4.2　测量X射线的方法 286

4.3　X射线谱定量分析方法 287

5　电子显微镜 288

5.1　透射电子显微镜（TEM） 289

5.2　反射电子显微镜（REM） 292

5.3　扫描电子显微镜（SEM） 292

参考文献 295