Microscopio de la emisión del campo Microscopia de la emisión del

Microscopio de la emisión del campo
Microscopia de la emisión del campo (FEM) es una técnica analítica usada adentro ciencia material
para investigar las estructuras superficiales moleculares y sus características electrónicas.[1]
Inventado cerca Erwin Müller en 1936, el FEM era uno de los primeros instrumentos del análisis de
la superficie que se acercaron cercaatómico resolución.
FEM consiste en un emisor agudo de la aguja y un detector, tal como una pantalla fluorescente.
Una negativa campo eléctrico se aplica al emisor, emitiendo electrones de la superficie. Una
imagen se forma en el detector debido a las diferentes densidades corrientes, que origina de la
diferencia en campos eléctricos y funciones del trabajo en la superficie del emisor por Ecuación de
Fowler-Nordheim.
http://www.multilingualarchive.com/ma/enwiki/es/Field_emission_microscope
Emisión de Campo
La emisión de electrones bajo la influencia del campo electrostático de alta de un metal o un
semiconductor en el vacío en la superficie se denomina como la emisión de campo. Este fenómeno
fue reportado por primera vez por RW Wood en 1897. Más tarde Schottky trató de explicar los
fenómenos por una reducción completa de la altura de la barrera de potencial en la superficie hasta
el nivel de Fermi. Sin embargo, no fue sino hasta 1928 que Fowler y Nordheim explicó (la teoría) de
este fenómeno sobre la base de Tunnellling la mecánica cuántica de los electrones debido a la
flexión de la barrera de potencial debido al campo eléctrico externo aplicado.
Microscopio de emisión de campo (FEM)
El fenómeno de emisión de campo se utilizó para desarrollar un microscopio sobre la base de la
diferencia en workfunction de los aviones de cristal de diferentes en la superficie. El emisor se hace
bajo la forma de un fuerte "punta" que produce intenso campo eléctrico a su alrededor. El campo
eléctrico en el ápice de la punta es inversamente proporcional al radio si la punta.
El campo emitido los electrones viajan a lo largo de las líneas del campo y la producción de
manchas oscuras y brillantes en la pantalla flouroscent dando una correspondencia uno-a-uno con
los planos de cristal del emisor hemisférico. En resumen, la anisotropía workfunction de los planos
de cristal son proyectadas en la pantalla como las variaciones de intensidad. Esto actúa como un
microscopio, sin lentes. Este microscopio con un aumento de 105 y un poder de resolución 30
Angstroms que se conoce como microscopio de emisión de campo (FEM). Este aparato es
adecuado para el estudio de la adsorción, la superficie y de la difusión y desorción. Esto ha jugado
un papel importante en la comprensión de la estructura y propiedades de las superficies sólidas
desde 1940
Ilustración 1: (Las micrografías de campo de emisión de una superficie de cristal de tungsteno sola limpia y una
superficie con un límite de grano)
Sonda-Hole microscopio de emisión de campo (FEM)
Esta es una modificación del microscopio de emisión de campo para estudiar la emisión de
electrones de una selección de planos cristalográficos. La pantalla del ánodo en el que se observa
el patrón de emisión de campo cuenta con un agujero de 2 mm de diámetro con un colector de
Faraday detrás de él. Con la desviación magnética de la estructura se puede llevar los planos de
cristal único de interés para que coincida con el agujero. Los electrones cayendo así en el colector
son necesariamente las que vienen de la zona sondeado. Desde la punta de distancia de la
pantalla es de 5.4 cm y el aumento es de aproximadamente 106, el investigado área de la
superficie serán unos pocos nanómetros, lo que está dentro del tamaño de la mayoría de los
planos de cristal observado en el patrón de emisión de campo.
Hemos estado trabajando sobre todo de metal y de cristal de las configuraciones de emisión de
campo.
Ilustración 2: Sonda de agujeros del tubo de emisión de campo fabricada para el uso de nuestro laboratorio.
Aplicaciones
La superficie de la Ciencia (aspectos electrónicos y estructurales)
De emisión de campo ha sido ampliamente utilizado en la caracterización de las estructuras de
la superficie y las propiedades electrónicas. Esta técnica ha dado una gran cantidad de información
y la comprensión de las superficies de metal y sistemas de gas de interfaz antes de la llegada de
muchas otras técnicas de análisis de superficie. Adsorción de los átomos en el submonolayer,
cantidades monocapa de adatoms, desorción y difusión de mediciones de la superficie puede
llevarse a cabo utilizando técnicas de emisión de campo. El análisis de las fluctuaciones actuales
de emisión de campo puede proporcionar información cuantitativa sobre la superficie de los
fenómenos que ocurren en el emisor
Cuando el metal en estudio es el cátodo de emisión de campo, el estado de la superficie en
particular su limpieza de la superficie puede ser juzgado por el patrón de emisión. En este punto,
queda claro que el papel de Ultra Alto Vacío es muy importante en los experimentos de emisión de
campo, ya que tiene una sensibilidad de la superficie extrema para cambiar el patrón de emisión,
incluso en el régimen submonolayer. A base de presión a menos de 10 a 10 mbar debe ser
mantenido durante los experimentos. También, ya que, de emisión de campo se produce a partir
de todas las facetas de cristal único, la microscopía de emisión de campo es el más adecuado para
estudiar estos aspectos (los planos del cristal) y para comparar los resultados en las mismas
condiciones en los experimentos individuales. Estas características hacen que la relevancia de los
resultados de los estudios de microscopía de campo de emisión importante y única, entre otras
herramientas de análisis de superficie estándar.
Aplicaciones Technologocal (emisores de campo como cátodos)
Además, desde el punto de vista de la física de superficies, de emisión de campo en la
actualidad, ha adquirido una importancia diferente en la tecnología. Emisores de campo puede ser
utilizado como cátodos para aplicaciones de emisión de electrones debido a sus propiedades de
emisión superior. Las limitaciones derivadas de los estrictos requisitos de vacío y el campo
eléctrico mantiene este campo detrás de la cabeza durante un largo período. Actualmente con el
advenimiento de las tecnologías más recientes, los problemas se han superado con una
modificación adecuada de los emisores. Níquel depositada tungsteno se ha encontrado para ser un
emisor más del trabajo de investigación recientemente.
http://www.multilingualarchive.com/ma/enwiki/es/Field_emission_microscope
NOTA: REVISEN LAS FUENTES ORIGINALES YA QUE ESTAN EN INGLES