உள்ளடக்கத்துக்குச் செல்

பக்கம்:அறிவியல் களஞ்சியம் 6.pdf/410

விக்கிமூலம் இலிருந்து
இப்பக்கம் மெய்ப்பு பார்க்கப்படவில்லை

386 எலெக்ட்ரான்‌ விளிம்பு விளைவு

386 எலெக்ட்ரான் விளிம்பு விளைவு க பெற முடியும் என்றாலும், எலெக்ட்ரான்கள் சில வளிமங் குறிப்பிட்ட களுக்குப் பொருத்தமானவையாகவும், அதிகச் செய்தி களைத் தெரிவிக்கக் கூடியவையாகவும் இருக்கின்றன. அதிக ஊடுருவுந்திறன் எக்ஸ் கதிர்கள் படிகங்களை ஆராயப் பெரிதும் பயன்படுகின்றது. எதிர்மின்னூட்ட முடைய எலெக்ட்ரான்கள் அணு மற்றும் மூலக் கூறு களில் உள்ள எலெக்ட்ரான்களால் வலிமையாகச் சிதறலுக்கு உள்ளாவதால், வளிம நிலையில் உள்ள இலக்குகளுக்குப் பெரிதும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. வளிம நிலையில் உள்ள மூலக்கூறின் கட்டமைப்பை அறிவது மிகவும் முக்கியமானதாகும். ஏனெனில் வளிம நிலையில் மட்டுமே மூலக்கூறுகள் ஒன்றுக் கொன்று இடைவினை புரியாதிருக்கின்றன; மேலும் அக மூலக்கூறு விசைகளே (intra molecular forces அதன் கட்டமைப்பிற்கு முழுக் காரணமாகவும் அமை கின்றன. இலக்குகளுக்கு, குறிப்பாக எலெக்ட்ரான் விளிம்பு விளைவு ஆய்வின் வழிமுறை படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. தக்க மின்னழுத்தத்தைச் செயல்படுத்தி எலெக்ட்ரான்களை முடுக்கி, சம அளவு ஆற்றலுடைய எலெக்ட்ரான் கற்றையைப் பெற்று, அதை வளிம் நிலையில் உள்ள இலக்கில் மோதும்படிச் செலுத்தவேண்டும். லக்கில் உள்ள மூலக்கூறுகளால் சிதறிச் செல்லும் எலெக்ட்ரான்களை ஓர் ஒளிப்படத்தட்டில் விழுமாறு செய்து எலெக்ட்ரான் கோட்டப் பாங்கம் பதிவு செய்யப்படுகிறது. இப்பதிவு சீராக விரவியுள்ள புள்ளிகளாகவோ, பொது மையங்கொண்டுள்ள வட்ட அடுக்குகளாகவோ இருக்கும். மையப் புள்ளி விலக் கத்திற்கு உள்ளாகாத எலெக்ட்ரான்களால் ஏற் படுவதாகும். ஒளிப்படத்தட்டில் காணப்படும் விளிம்பு விளைவுப் பாங்கத்தைக் கொண்டு, சிதற லுக்குக் காரணமாக மூலக்கூறுகளின் பரிமாணம், வடிவமைப்பு கட்டமைப்பு ஆகியவை மதிப்பீடு செய்யப்படுகின்றன. தாழ்ந்த ஆற்றல் எலெக்ட்ரான் விளிம்பு விளைவு (LEED). இது ஓரினப் படிகங்கள், படிகப் பரப்பில் அமைந்துள்ள அணுக்களின் அணிக் கோவையில் ஏற் படும் மாறுதல்களோடு தொடர்புடைய நிகழ்வு கள் இவற்றை அறியப் பயன்படுகின்றது. ஒரு குறிப்பிட்ட ஆற்றலும், 10-4-10-3 மீட்டர் விட்டமும் உடைய எலெக்ட்ரான் கற்றை நேர்குத்தாகப் படிகப் பரப்பில் விழுமாறு செய்யப்படுகிறது. மீட் சியுற்றுச் சிதறும் எலெக்ட்ரான்கள் தக்க விலக்கு மின்னழுத்தத்தைச் செயல்படுத்தித் தனித்துப் பிரித்து விடப்படுகின்றன. 5Kev ஆற்றலுக்கு முடுக்கி, ஒரு வட்டப் பாதையில் தக்கவாறு நகர்த்திக் கொள்ளத் தக்க வகையில் அமைக்கப்பட்டுள்ள ஒரு தடமாய்வுக் கருவியால் (detector) இவை ஆராயப்படுகின்றன. (21) (11) (10) (01) (00) (10) (11) (01) படம் 2. ஓரிணச்சிலிகான் படிகத் தளத்தின் எலெக்ட்ரான் விளிம்பு விளைவுப்பாங்கம் எலெக்ட்ரான் விளிம்புவிளைவுப் பங்குபொதுவாக படம் 2 ல் காட்டப்பட்டுள்ளவாறு இருக்கும். இந்த ஆய்விற்குப் படிகத்தளம் மிகவும் தூய்மை யானதாக இருக்க வேண்டும்: 10-12 நியூட்டன்/மீட் டர் என்ற அளவில் உயரளவு வெற்றிடத்தை ஏற் படுத்திக்கொள்ள வேண்டும். வேற்றணுப் படிகத்தால் உட்கவரப்படுதல் வேற்றணு ஏற்படுத்தும் அரிப்பு போன்றவ றவற்றை ஆராயவேண்டுமெனில், மிகத் தாழ்ந்த அழுத்தத்தில், ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வளிமம் அல்லது ஆவியில் படிகத்தை வைத்து ஆய்வை மேற்கொள்ள வேண்டும். இதன் காரண மாகவும், எலெக்ட்ரான் கற்றையின் தாக்குதலுக்கு உட்படுத்தப்பட்ட பரப்புகள் பொதுவாக மாற்றத் திற்குட்படுகின்றன (எடுத்துக்காட்டாக அயனிப் படி கங்கள் பிரிகைக்கு உள்ளாகின்றன) என்ற உண்மை ஆற்றல் காரணமாகவும் தாழ்ந்த எலெக்ட்ரான் விளிம்பு விளைவின் பயன்பாடு ஒரு வரம்பிற்கு உட் பட்டதாக இருக்கின்றது. தாழ்ந்த ஆற்றல் எலெக்ட்ரான் விளிம்பு விளைவுப் பாங்கத்தை விளங்கிக் கொள்வதில் உள்ள முக்கி யமான சிக்கல், குறைவேக எலெக்ட்ரான்கள் அணுக் களால் வலிமையாக மீட்சிச் சிதறலுக்கு உள்ளாவ தால் உண்டாகும் விளைவுகளே ஆகும். எனவே. இது தாழ்ந்த ஆற்றல் எலெக்ட்ரான் விளிம்பு விளை வுப் பாங்கிற்குக் காரணமான எலெக்ட்ரான்கள்