基于二次电子发射的Monte Carlo仿真模拟

二次电子发射特性在现代先进真空电子器件中有着广泛的应用,准确测量二次电子的产额数据对进一步确定二次电子发射特性至关重要。然而,目前的实验条件无法保证高真空的实验环境和高精准的测量技术,导致得出的实验数据往往存在着不可避免的误差。因此,利用Monte Carlo计算方法模拟电子束与金属固体的相互作用过程已然成为了一种较为实用的解题方法。此方法是一种基于随机模拟的数值计算方法,通过重复随机采样,根据采样结果计算目标量的期望值,进而得到数值解,它在研究电子运输问题上具有极强的解题能量。模型采用经验Mott散射截面公式来快速描述电子的弹性散射过程,利用介电函数模型来描述电子的非弹性散射过程,从而快速计算出二次电子在金属内部的散射运动轨迹,通过定量分析出二次电子发射产额的影响因素。研究发现,二次电子产额随着入射粒子能量的增加而增加,在一定范围内产额随能量增加的趋势比较明显,但达到一定能量后,产额将趋于饱和。此外,入射角度对二次电子的产额分布也有显著影响。