Wat is Auger Electron Spectroscopy?
Auger Electron Spectroscopy (AES) wordt vaak gebruikt om de chemische samenstelling van een dunne, microscopische laag van een oppervlak te bepalen. Deeltjes die elektronen worden genoemd, zijn meestal gericht op het materiaal, waardoor het Auger-effect wordt geactiveerd, waarbij een elektron uit de binnenste schil van een atoom wordt verwijderd, een deeltje van een hoger niveau op zijn plaats komt en een ander elektron wordt uitgezonden. Uitgevoerd in een ultrahoog vacuüm, wordt het testen meestal uitgevoerd met een elektronenkanon, analysator, detector en datarecorder. De informatie wordt meestal grafisch geanalyseerd; de aard van de pieken helpt meestal om te bepalen welke verbindingen aanwezig zijn in het monster.
Stralen van elektronen worden vaak gebruikt, hoewel in plaats daarvan soms röntgenstralen worden vrijgegeven. Het soort materiaal dat wordt getest, bepaalt welk materiaal wordt gebruikt; Oxiden kunnen bijvoorbeeld degraderen bij blootstelling aan hoge niveaus van elektronen. Stoffen kunnen worden geïdentificeerd omdat de energie van een Auger-elektron typisch uniek is voor het element. In Auger-elektronenspectroscopie zijn de deeltjes die ontsnappen over het algemeen niet zo energiek als andere. Ze moeten over het algemeen heel dicht bij het oppervlak zijn om te kunnen ontsnappen, en alle gassen die aanwezig zijn tijdens AES kunnen voorkomen dat het deeltje de detector bereikt.
Een elektronenkanon dat wordt gebruikt in Auger-elektronenspectroscopie bestaat meestal uit een bron voor de deeltjes en een lens die de straal focust. De lens kan elektrostatisch of elektromagnetisch zijn; welke wordt gebruikt, hangt af van de vereiste resolutie. Een elektronenenergie-analysator die deel uitmaakt van een Auger-elektronenspectroscopietechniek kan de uitgezonden deeltjes sorteren op energieniveau. De analysator kan worden ontworpen als een cilindrische spiegel of twee halfronde concentrische schalen.
Detectoren met één of meerdere kanalen worden vaak gebruikt voor Auger-elektronenspectroscopie. De gegevens worden vervolgens geanalyseerd door sets van pieken in een grafiek. Scans nemen meestal enkele minuten in beslag, terwijl metingen met een hoge resolutie tot 25 minuten kunnen duren. Een survey-scan identificeert meestal welke elementen aanwezig zijn, terwijl een andere scan kan vertellen hoe geconcentreerd bepaalde atomen zijn. Als de straal over het monster wordt gescand, kan een kaart van het gemeten oppervlak worden geproduceerd.
Auger-elektronenspectroscopiewetenschap wordt vaak gebruikt in vele fysica- en chemietoepassingen. Naast het identificeren van elementen op oppervlakken, kan het ook worden gebruikt om oxidatie en corrosie te detecteren. Temperatuurrespons en gerelateerde vermoeidheid kunnen worden geanalyseerd met AES. De techniek kan ook worden gebruikt om geïntegreerde schakelingen te inspecteren op verontreinigingen, maar een beperking van het proces is dat er vaak schade is aan het oppervlak van het geteste materiaal.