¿Qué es la espectroscopía electrónica de barrena?
La espectroscopía electrónica de barrena (AES) se usa a menudo para determinar la composición química de una capa delgada y microscópica de una superficie. Las partículas llamadas electrones están típicamente dirigidas al material, desencadenando el efecto Auger, en el que se elimina un electrón de la capa interna de un átomo, una partícula de nivel superior toma su lugar y se emite otro electrón. Realizado en un vacío ultra alto, la prueba generalmente se realiza con una pistola de electrones, un analizador, un detector y un registrador de datos. La información generalmente se analiza gráficamente; La naturaleza de los picos generalmente ayuda a identificar qué compuestos están presentes en la muestra.
A menudo se utilizan haces de electrones, aunque en ocasiones se liberan rayos X. El tipo de material que se prueba determina cuál se utiliza; los óxidos, por ejemplo, pueden degradarse si se exponen a altos niveles de electrones. Las sustancias se pueden identificar porque la energía de un electrón Auger es típicamente exclusiva del elemento. En la espectroscopía electrónica de Auger, las partículas que escapan generalmente no son tan enérgicas como otras. Generalmente necesitan estar muy cerca de la superficie para poder escapar, y cualquier gas presente durante el AES puede evitar que la partícula llegue al detector.
Una pistola de electrones utilizada en la espectroscopía de electrones Auger generalmente consiste en una fuente para las partículas y una lente que enfoca el haz. La lente puede ser electrostática o electromagnética; cuál se utiliza depende de la resolución requerida. Un analizador de energía de electrones que es parte de una técnica de espectroscopía de electrones Auger puede clasificar las partículas emitidas por sus niveles de energía. El analizador puede diseñarse como un espejo cilíndrico o dos capas concéntricas hemisféricas.
Los detectores monocanal o multicanal se utilizan a menudo para la espectroscopía electrónica de Auger. Los datos se analizan luego por conjuntos de picos en un gráfico. Los escaneos generalmente demoran unos minutos en completarse, mientras que las mediciones de alta resolución pueden demorar hasta 25 minutos. Una exploración de la encuesta generalmente identifica qué elementos están presentes, mientras que otra exploración puede determinar qué tan concentrados están ciertos átomos. Si se escanea el haz a través de la muestra, se puede generar un mapa de la superficie medida.
La ciencia de la espectroscopía electrónica de barrena se usa a menudo en muchas aplicaciones de física y química. Además de identificar elementos en las superficies, también se puede utilizar para detectar oxidación y corrosión. La respuesta a la temperatura y la fatiga relacionada se pueden analizar utilizando AES. La técnica también se puede utilizar para inspeccionar contaminantes en los circuitos integrados, pero una limitación del proceso es que a menudo hay daños en la superficie del material probado.