Monte-Carlo Studies of Energy Straggling of Electrons in Solids

Abstract

An energy straggling distribution is incorporated in the Monte-Carlo simulation of keV-electron scattering in solids. This distribution is obtained by modifying the original Blunck and Leisegang distribution based on the Landau theory. The average energy loss of the distribution is adjusted to fit the stopping power of the Rao Sahib and Wittry equation (the modified Bethe equation). Since an electron trajectory is simulated by a stepwise fashion, the energy straggling of an electron even in a bulk specimen can be calculated. By comparing with an experimental energy distribution of transmitted electrons from a thin film, the validity of the present model is discussed. The electron path length distribution in a bulk specimen due to the energy straggling is also discussed. In die Monte-Carlo-Simulation von keV-Elektronen-Streuung in Festkorpern wird eine Energie ausbreitungsverteilung eingefuhrt. Diese Verteilung wird durch Modifizierung der ursprunglichen Verteilung von Blunck und Leisegang auf der Grundlage der Landautheorie erhalten. Der mittlere Fnergieverlust der Verteilung wird an die Bremsleistung der Rao Sahib-Wittry-Gleichung (die modifizierte Bethe-Gleichung) angepast. Da eine Elektronenbahn stufenweise simuliert wird, kann die Energieausbreitung eines Elektrons auch in einer Volumenprobe berechnet werden. Durch Vergleich mit einer experimentellen Energieverteilung der transmittierten Elektronen auseiner dunnen Schicht wird die Gultigkeit des angegebenen Modells diskutiert. Die Verteilung der Elektronenweglange in einer Volumenprobe auf Grund der Energieausbreitung wird ebenfalls diskutiert.