Вольт-амперная характеристика контакта плазмы с электродом с тонкой диэлектрической пленкой на поверхности

Построена модель протекания тока в контакте плазмы с электродом с тонкой диэлектрической пленкой на поверхности, позволяющая описывать наблюдаемые особенности вольт-амперной характеристики (ВАХ) такого контакта: участок с малым током вблизи плавающего потенциала, соответствующий перезарядке пленки, и участок повышенного тока, где работает механизм полевой эмиссии электронов сквозь пленку в плазму, что приводит к $N$-образной форме ВАХ. Такие ВАХ наблюдаются у электродов из W, Al, Ta с пленками собственного оксида и из нержавеющей стали с пленкой оксида кремния в пучково-плазменном разряде на водороде. Модель основана на расчете равновесного потенциала обращенной к плазме поверхности пленки для области отрицательного смещения электрода относительно потенциала плазмы. В балансе учитываются токи ионов и электронов из плазмы, токи вторичной эмиссии и ток полевой эмиссии электронов из электрода в плазму сквозь диэлектрик. Рассчитанное в рамках модели напряжение перезарядки пленки точно соответствует экспериментальным данным. Это дает возможность определять толщину слоя диэлектрика на поверхности электрода по его ВАХ.