Secondary electron field emission

Secondary electron field emission (SEFE) is based on Fowler-Nordheim tunneling from conducting substrates into thin insulating layers due to their strongly positive charging-up during electron bombardment. This self-consistent charging-up process is demonstrated by a computer simulation. Thereby the FN-injection current from the substrate is extremely field-sensitive, allowing a detection of less than 1010 elementary charges per cm2 inside the top dielectric layer. Based on this high sensitivity an electron and hole trap spectroscopy by electron beam injection and thermal stimulation in thin insulating layers (d < 150 nm) is set up. Sekundärelektronenfeldemission (SEFE) basiert auf Fowler-Nordheim-Tunnelung aus leitenden Substraten in dünne Isolatorschichten infolge ihrer starken positiven Aufladung während des Elektronenbeschusses. Dieser selbstkonsistente Aufladungsprozeß wird durch eine Computersimulation veranschaulicht. Dabei zeigt sich der FN-Injektionsstrom als extrem feldempfindlich und erlaubt einen Nachweis von weniger also 1010 Elementarladungen pro cm2 in der dielektrischen Deckschicht. Begründet auf dieser hohen Empfindlichkeit wird eine Elektronen- und Löcher-Haftstellenspektroskopie mittels Elektronenstrahlinjektion und thermischer Stimulation in dünnen Isolatorschichten (d < 150 nm) entwickelt.