HOT ELECTRON EMISSION FROM SILICON UNDER PULSED LASER EXCITATION

Résumé
Sous excitation modérée par un laser à impulsions, le silicium émet des électrons dans le vide à des énergies de photon bien en dessous du travail de sortie φ. Deux processus distincts sont observes : 1) une photoémission à deux quanta à de faibles flux de photon et à de fortes énergies de photon (> φ/2) et 2) une thermoémission à de forts flux de photon ou à de faibles énergies de photon (< φ/2). Alors que le premier effet donne des informations sur les propriétés de structures de bande électronique du silicium sous excitation, le second sonde les propriétés du plasma de porteurs photogénérés. La température de ce plasma est évaluée à (1800 ± 100) K pour une irradiance de (0.04 Jcm^-2, 2ns).

Abstract
Under moderate pulsed laser excitation, silicon is shown to emit electrons in the vacuum at photon energies well below the work function φ. Two distinct processes are observed, 1) a two-quantum photoemission at low photon fluxes and high photon energies (> φ/2) and, 2) a theormoemisssion at photon fluxes or low photon energies (< φ/2). While the first effect yields information about the electronic structure of silicon under irradiation, the second one probes the properties of the carrier plasma. The temperature of this plasma has been evaluated to (1800 ± 100) K for (0.04 Jcm^-2, 2 ns) irradiances.