view in publisher's site

Reliable Work Function Determination of Multicomponent Surfaces and Interfaces: The Role of Electrostatic Potentials in Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy

Abstract Ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS) is a key technique to determine the work function (Φ) of surfaces by measuring the secondary‐electron cut‐off (SECO). However, the interpretation of SECO spectra as obtained by UPS is not straightforward for multicomponent surfaces, and it is not comprehensively understood to what extent the length scale of inhomogeneity impacts the SECO. Here, this study unravels the physics governing the energy distribution of the SECO by experimentally and theoretically determining the electrostatic landscape above surfaces with defined patterns of Φ. For such samples, the measured SECO spectra exhibit actually two cut‐offs, one representing the high Φ surface component and the other one corresponding to an area‐averaged Φ value. By combining Kelvin probe force microscopy and electrostatic modeling, it is quantitatively demonstrated that the electrostatic potential of the high Φ areas leads to an additional energy barrier for the electrons emitted from the low Φ areas. Theoretical predictions of the induced energy barrier dependence on the Φ‐pattern length scale and sample bias are further experimentally verified. These findings establish a solid base for reliable SECO interpretation of heterogeneous surfaces and improved reliability of interfacial energy‐level diagrams from UPS experiments.

تعیین عملکرد کاری قابل‌اعتماد سطوح و سطوح چند جزیی: نقش پتانسیل‌های الکترواستاتیک در طیف‌سنجی فوتوالکترون فرابنفش

چکیده طیف‌سنجی فوتوالکترون فرابنفش (UPS)یک تکنیک کلیدی برای تعیین تابع کار سطوح با اندازه‌گیری برش الکترونی ثانویه (SEO)است. با این حال، تفسیر طیف ecO به‌دست‌آمده توسط UPS برای سطوح چندجزیی ساده نیست و به طور جامع درک نمی‌شود که مقیاس طولی ناهمگنی تا چه حد بر روی ecO تاثیر می‌گذارد. در اینجا، این مطالعه فیزیک حاکم بر توزیع انرژی کمیسیون اوراق بهادار و بورس اوراق بهادار را با تعیین تجربی و نظری چشم‌انداز الکترواستاتیک در بالای سطوح با الگوهای تعریف‌شده ای‌ام حل می‌کند. برای چنین نمونه‌هایی، طیف اندازه‌گیری شده بخش O در واقع دو برش را نشان می‌دهد، یکی نشان‌دهنده مولفه سطح بالای K و دیگری مربوط به یک مقدار میانگین حسابی مساحت است. با ترکیب میکروسکوپ نیروی پروب کلوین و مدل‌سازی الکترواستاتیکی، به طور کمی نشان داده می‌شود که پتانسیل الکترواستاتیکی نواحی با دمای بالا منجر به یک مانع انرژی اضافی برای الکترون‌های ساطع شده از نواحی با دمای پایین می‌شود. پیش‌بینی‌های نظری وابستگی مانع انرژی القایی به مقیاس طول الگوی K و انحراف نمونه بیشتر به صورت تجربی تایید می‌شوند. این یافته‌ها یک پایه جامد را برای تفسیر قابل‌اعتماد سطوح ناهمگن و قابلیت اطمینان بهبود یافته نمودارهای سطح انرژی بین سطحی از آزمایش‌ها UPS ایجاد می‌کنند.
ترجمه شده با

سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.