Что такое электронная оже-спектроскопия?

Оже-электронная спектроскопия (AES) часто используется для определения химического состава тонкого микроскопического слоя поверхности. Частицы, называемые электронами, обычно нацелены на материал, вызывая эффект Оже, при котором электрон из внутренней оболочки атома удаляется, его место занимает частица более высокого уровня, и испускается другой электрон. Тестирование проводится в сверхвысоком вакууме, как правило, с помощью электронной пушки, анализатора, детектора и регистратора данных. Информация обычно анализируется графически; Характер пиков обычно помогает определить, какие соединения присутствуют в образце.

Часто используются пучки электронов, хотя вместо этого иногда испускаются рентгеновские лучи. Тип тестируемого материала определяет, какой используется; Например, оксиды могут разлагаться при воздействии высоких уровней электронов. Вещества могут быть идентифицированы, потому что энергия оже-электрона обычно уникальна для элемента. В электронной оже-спектроскопии частицы, которые уходят, обычно не так энергичны, как другие. Как правило, они должны быть очень близко к поверхности, чтобы иметь возможность выйти, и любые газы, присутствующие во время AES, могут препятствовать достижению частицей детектора.

Электронная пушка, используемая в Оже-электронной спектроскопии, обычно состоит из источника частиц и линзы, которая фокусирует луч. Линза может быть электростатической или электромагнитной; какой из них используется, зависит от требуемого разрешения. Анализатор энергии электронов, являющийся частью метода электронной оже-спектроскопии, может сортировать испускаемые частицы по их энергетическим уровням. Анализатор может быть выполнен в виде цилиндрического зеркала или двух полусферических концентрических оболочек.

Одно- или многоканальные детекторы часто используются для Оже-электронной спектроскопии. Затем данные анализируются с помощью наборов пиков на графике. Сканирование обычно занимает несколько минут, в то время как измерения с высоким разрешением могут занимать до 25 минут. Обзорное сканирование обычно идентифицирует, какие элементы присутствуют, в то время как другое сканирование может определить степень концентрации определенных атомов. Если луч сканируется по образцу, то можно получить карту измеренной поверхности.

Наука Оже-электронной спектроскопии часто используется во многих приложениях физики и химии. В дополнение к идентификации элементов на поверхностях, он также может использоваться для обнаружения окисления и коррозии. Температурный отклик и связанная с этим усталость могут быть проанализированы с помощью AES. Этот метод также можно использовать для проверки интегральных схем на наличие загрязнений, но ограничением этого процесса является то, что поверхность испытуемого материала часто имеет повреждения.