Связь тонкой структуры спектров вторичной электронной эмиссии кремния с законом дисперсии и длиной свободного пробега электронов

Экспериментально измерены и теоретически рассчитаны спектры вторичной электронной эмиссии (ВЭЭ) кремния с угловым разрешением. Спектры имеют характерную форму каскадных максимумов, возникающих в результате неупругого рассеяния электронов с возбуждением плазмонов, межзонных и внутризонных переходов, а также в результате распада генерируемых плазмонов на электрон-дырочные пары. Вторая производная спектров по энергии характеризуется осцилляциями, обусловленными особенностями электронной зонной структуры. Показано, что конечность времени жизни электрона $\tau (E)$ в состояниях с энергией $E$ приводит к убыванию амплитуды этих осцилляции с ростом $E$ пропорционально $\tau^{2}(E)$, что позволяет получить экспериментальную зависимость длины свободного пробега электронов в кристалле относительно неупругих соударений в области энергий 2$-$15 эВ. В работе используется псевдопотенциальный расчет зонной структуры кремния, интерполированные энергетические зависимости заполнения и уширения уровней, учитывается в среднем упругое рассеяние электронов при вылете из кристалла, что дает некоторую бесструктурную добавку к спектру.