eprintid: 1452
rev_number: 8
eprint_status: archive
userid: 1
dir: disk0/00/00/14/52
datestamp: 2001-03-28 00:00:00
lastmod: 2014-04-03 10:47:59
status_changed: 2012-08-14 15:01:20
type: doctoralThesis
metadata_visibility: show
creators_name: Hoppe, Markus
title: Differential energy analysis of electron beams : a study of photoemission from NEA-GaAs
title_de: Differentielle Energieanalyse von Elektronenstrahlen : eine Studie zur Photoemission aus NEA-GaAs
ispublished: pub
subjects: 530
divisions: 851340
adv_faculty: af-13
keywords: photoemission , electron source , beam analysis , semiconductor surface , electron affinity
cterms_swd: Photoemission
cterms_swd: Galliumarsenid
cterms_swd: Halbleiteroberfläche
cterms_swd: Elektronenquelle
cterms_swd: Elektronentemperatur
abstract: Die mittlere transversale Energie von Photoelektronen aus gekühltem (90K) GaAs mit negativer  Elektronenaffinität wurde mittels adiabatischer  transversaler Strahlkompression in einem longitudinalen magnetischen  Führungsfeld systematisch untersucht. Darüberhinaus wurde eine neue differentielle Methode zur Energieanalyse von Elektronenstrahlen entwickelt und implementiert. Die `Markierung' von Photoelektronen in einem engen Intervall longitudinaler Energie erlaubt, durch anschliessende Kompression, die Messung der transversalen Energieverteilung des entsprechenden Subensembles. Durch sequentielle Messungen über den relevanten Bereich der longitudinalen Energie wurde so die erste Bestimmung der zweidimensionalen Energieverteilung ermöglicht. Die Breite der Energieverteilungen zeigt, daß sowohl elastische als auch inelastische Prozesse zum Photoemissionsprozess beitragen. Ein ausgeprägtes Maximum der Verteilung kann möglicherweise dem effektiven Einfang der optisch angeregten Elektronen in einem zweidimensionalen quantisierten Subband in der oberflächennahen Bandverbiegungszone und der darauffolgenden Emission in das  Vakuum zugeschrieben werden. Weiterhin konnte gezeigt werden, daß die Produktion von Elektronenstrahlen, die transversal  mit der niedrigen Kristalltemperatur thermalisiert sind (entsprechend kT=7.8meV), möglich ist. Dazu dürfen nur diejenigen Elektronen extrahiert werden, deren longitudinale Energie die  Position des Leitungsbandminimums nicht mehr als  etwa 20meV unterschreitet.
abstract_translated_text: Systematic measurements of the mean transverse energy of electrons photoemitted  from GaAs activated to negative effective electron affinity  were performed at cryogenic crystal temperatures (90K), employing the adiabatic transverse compression of the beam in a longitudinal magnetic guiding field. In addition, a new differential method of  energy analysis of electron beams was developed and implemented. The `marking' of electrons within a narrow interval of longitudinal energy prior to the compression allows the measurement of the transverse energy distribution of the respective subensemble. Successive measurements covering the relevant range of longitudinal energy permitted the first determination of the two-dimensional electron energy distribution. The width of the distribution indicates that elastic as well as inelastic processes take place during the process of photoemission. A distinctive maximum of the distribution can possibly be assigned to an effective capture of photo-excited electrons in a two-dimensional quantized subband in the surface-near band  bending region and the subsequent emission into  vacuum therefrom. Furthermore, it was proved that it is possible to produce electron beams which are transversely  thermalized with the low crystal temperature (i.e. kT about 7.8meV). For this purpose only electrons should be extracted whose longitudinal energies fall below the position of the conduction band minimum by not more than about 20meV.
abstract_translated_lang: eng
class_scheme: pacs
class_labels: 85.60.Ha, 41.75.Fr, 41.85.Qg, 79.60.-i, 73.61.Ey
date: 2000
date_type: published
id_scheme: DOI
id_number: 10.11588/heidok.00001452
ppn_swb: 1643214799
own_urn: urn:nbn:de:bsz:16-opus-14527
date_accepted: 2001-01-10
advisor: HASH(0x5561209ca850)
language: eng
bibsort: HOPPEMARKUDIFFERENTI2000
full_text_status: public
citation:   Hoppe, Markus  (2000) Differential energy analysis of electron beams : a study of photoemission from NEA-GaAs.  [Dissertation]     
document_url: https://archiv.ub.uni-heidelberg.de/volltextserver/1452/1/diss_hoppe.pdf