Способ определения температурного коэффициента работы выхода материала

 

Изобретение относится к эмиссионной электронике и может быть использовано при исследовании электронных характеристик поверхности твердых тел. Цель изобретения - повышение точности - достигается измерением непосредственно изменения работы выхода при наличии термоэлектронной эмиссии. Исследуемый образец (О) и эталонный электрод (Э) с известной температурной зависимостью φ размещают с малым зазором напротив друг друга. Осуществляют модуляцию температуры О и подводимого к конденсатору О-Э напряжения по одному и тому же периодическому закону. Вследствие температурной зависимости φ между О и Э возникает переменное напряжение. Выделив из полного тока реактивную составляющую, компенсируют ее изменением амплитуды ΔU подаваемого напряжения, после чего определяют температурный коэффициент работы выхода по формуле Α=-ΔU<SB POS="POST">O</SB>/ΔТ, где ΔТ - амплитуда модуляции температуры. При определении α вольфрама при Т=2000 К модулировалась температура с частотой 20 Гц и ΔТ = 10 К. Реактивная составляющая полного тока регистрировалась методом синхронного детектирования с помощью селективного усилителя УПИ-2. Нулевое значение тока получено при ΔU<SB POS="POST">O</SB>=-5,1.10<SP POS="POST">-4</SP>В и α=5,1.10<SP POS="POST">-5</SP> эВ/К. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Н 01 J 9/429 1/13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4179338/24-21 (22) 15,01,87 (46) 30,08,89. Бюл, Р 32 (71) Институт радиотехники и электроники АН СССР (72) А.Г,Ждан и Fl.Â,Èàðêèí (53) 537.533 (088.8) (56) Фоменко +.Ñ.. и Подтеуняева И А.

Эмиссионный и адсорбционные свойства веществ и материалов. М.: Атомиздат, 1975, с.155.

Добрецов Л,Н. и Гомоюнова N.В.

Эмиссионная электроника. М,: Наука, 1966, с, 142;148. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНО

ГО КОЭФФИЦИЕНТА PAROTbt В11ХОДА МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к эмиссионной электронике и может быть. использовано при исследовании электронных характеристик поверхности твердых тел. Цель изобретения †.повышение точности — достигается измерением непосредственно изменения работы выхода при наличии термоэлект„„Я0„„1504687 А 1

2 ронной эмиссии. Исследуемый образец (О) и эталонный электрод (Э) с изве-, стной температурной зависимостью р размещают с малым зазором напротив друг друга. Осуществляют модуляцию температуры О и подводимого к конденсатору О-Э напряжения по одному и тому же периодическому закону. Вследствие температурной зависимости между О и Э возникает переменное нап" ряжение. Выделив из полного тока реактивную составляющую, компенсируют .ее изменением амплитуды dU подавао емого напряжения, после чего определяют температурный коэффициент работы выхода по формуле o(= - dU

10 В и « = 5,1 10 эв/K,.l wz.

3 150468

Изобретение относится к физичес кой (эмиссионной ) электронике и мо кет быть использовано при исследова5, нии электронных характеристик по верхности твердых тел в условиях

:различных внешних воздействий.

Цель изобретения — повышение точ ности — достигается за счет обес печения измерения непосредственно изменения работы выхода при возможI ой заметной термоэлектронной эмисии.

На чертеже приведена схема устаовки для реализации предложенного пособа.

Установка содержит систему управ= ения 1, включающую электронный терорегулятор (ЭТ), задающий температуу .Т исследуемого материала (О) по 20 пределенному закону, генератор напяжения, задающий внешнее напряжение (t) по тому же закону, и формироваель опорного напряжения U управяемое от системы 1 устройства 2 зада 5 ия тока накала печки 3; горячий 4 и олодный 5 спаи термопары соответст" енно, усилитель 6 и фазовый детекор, выделяющий реактивную составляюуи Iq(t) из полного тока I„, (й); 30 равляемое от системы 1 устройство задания внешнего напряжения U(t); осуд 8 Дьюра.с таящим льдом; при ор 9, регистрирующий полезный сиг нал Ig °

Способ реализуется следующим образом.

Исследуемый образец (О) размеают с небольшим зазором напротив талонного образца (Э) рабочими по- щ ерхностями навстречу друг другу. существляют модуляцию температуры образца по периодическому закону с мплитудой dT/T (< 1 где Т вЂ” рабоая.температура образца, Одновремено rro такому же закону производят одуляцию внешнего напряжения U(t), сли работа выхода ц материала зао висит от температуры, то модуляция

Т приводит к модуляции контактной разности потенциалов U „ „между Э и О. Между ббкладками Э и 0 рассматриваемого конденсатора появится пе1 еменное напряжение, обусловленное изменением 0 „ „(С) и внешним напряфением U(t), H возникнет ток смещения. Во внешней цепи конденсатора потечет ток Iq»H(t), который посту 1ит на вход устройства 6. С помощью

7 Д опорного напряжения U Ä „устройство

6 выделит из I„,„„(t) реактивную составляющую I<(t) амплитуда которой будет регистрироваться прибором 9.

Подбором величины амплитуды dU компенсируют величину I<(t) при нулевом показании прибора 9, Так как при I (t) " О, dU< + a(dT = О,, которое и позволяет определить температурный коэффициент работы выхода о(= Щ/dT по формуле о(= - dU,/4Т. Повторив операции для Ряда значений температур образца, находят температурную зависимость Ы (Т), Предложенным способом определена

a(-вольфрама. В печке устанавливают р

I температуру То 2000 К, которая контролируется вольфрам-рениевой термопарой ВР S/20 S ° При частоте модуляции температуры 20 Гц, путем измерения сигнала рассогласования

gU термо-ЭДС термопары с помощью электронного регулятора устанавливают величину амплитуды d Т = 10 К, Синхронно с законом модуляции температуры образца проводят модуляцию напряжения смещения U<. Величина реактивной составляющей Тс полного тока регистрируется методом синхронного детектирования с помощью селективного усилителя УПИ 2 Изменением амплитуды модуляции dU o -5,1 10 4В добиваются нулевого показания .прибо" ра, регистрирующего Т, В результате получают 3= 5,1 -10" эВ/К.

Формула изобретения;

Способ определения температурного, коэффициента работы выхода материа" ла, включающий образование системы из расположенных напротив друг друга с зазором рабочих. поверхностей эталонного электрода и тонкопленочного образца исследуемого материала, подачу на систему регулируемого напряжения, изменение температуры образца, генерацию в системе тока. смещения, компенсацию тока смещения изменением напряжения в системе, регистрацию компенсирующего напряжения и оценку температурного коэффициента работы выхода метериала о т .л и ч а юшийся . тем,-. что, с целью повышения точности, генерацию тока смещения осуществляют изменением температуры образца по периодическому закону, по которому одновременно мот о(= — 4Ч/4T, 4Ч где

Составитель В,Синявский

Редактор И.Сегляник Техред М.Дидык Корректор-В Кабаций

Заказ 5257/50 Тираж 696 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина 101

5 1504687 дулируют напряжение в системе, а ком пенсацию тока смещения в цепи осуществляют изменением амплитуды модулируемого напряжения, подаваемого в систему, а оценку температурного коэффициента a работы выхода осуществляют из соотношения — изменение амплитуды модулируемого напряжения, В; — амплитуда изменения температуры поверхности образца материала, К.