173be9b1-e111-46fe-bff2-723e345dacb2

Содержание

Слайд 2

ОЭС (AES) ФЭС (PES) ВИМС (SIMS) Tобр Общая схема анализа

ОЭС (AES)

ФЭС (PES)

ВИМС (SIMS)

Tобр

Общая схема анализа

Слайд 3

Схематический спектр электронов и типы анализаторов Ep Ep+ΔEp

Схематический спектр электронов и типы анализаторов

Ep

Ep+ΔEp

Слайд 4

Анализаторы отклоняющего типа образец детектор

Анализаторы отклоняющего типа

образец

детектор

Слайд 5

Оже электронная спектроскопия (ОЭС) - широко используемая методика для исследования химического состава поверхности Пьер-Виктор Оже

Оже электронная спектроскопия (ОЭС) - широко используемая методика для исследования химического

состава поверхности

Пьер-Виктор Оже

Слайд 6

ОЭС метод чувствительный к поверхности

ОЭС метод чувствительный
к поверхности

Слайд 7

Зависимость длины свободного пробега электрона от энергии Глубина ОЭС анализа ! (5 атомн. слоев)

Зависимость длины свободного пробега электрона от энергии

Глубина ОЭС
анализа !
(5 атомн. слоев)

Слайд 8

E(Auger)=E(K)-E(L2)-E(L3) (E(X-ray)=E(K)-E(L2) ) Пример KLL оже - перехода 1-этап: выбивание Электрона

E(Auger)=E(K)-E(L2)-E(L3)
(E(X-ray)=E(K)-E(L2) )

Пример KLL оже - перехода

1-этап:
выбивание
Электрона из
К-оболочки

(3 –этап):
(альтернативный)
Рентгеновск.

фотон
излучается, чтобы
сохранялась энергия
после этапа 2

2-этап:
L - электрон заполняет вакансию в K оболочке

K

L1

L2

L3

FERMI
LEVEL

FREE
ELECTRON
LEVEL

Валентная зона

Зона проводимости

3 –этап:
KLL оже электрон
вылетает, чтобы
сохранялась энергия
после этапа 2

Схема оже процесса

Слайд 9

Сравнение вероятностей выхода электрона и рентгеновского фотона

Сравнение вероятностей выхода электрона
и рентгеновского фотона

Слайд 10

Варианты оже процессов

Варианты оже процессов

Слайд 11

Изменение чувствительности ОЭС сигнала от элемента и энергии первичного пучка KLL KLL LMM LMM MNN MNN

Изменение чувствительности ОЭС сигнала от элемента и энергии первичного пучка

KLL

KLL

LMM

LMM

MNN

MNN

Слайд 12

Энергия первичного пучка электронов (Primary Beam) = 3 - 20 KэВ

Энергия первичного пучка электронов (Primary Beam) = 3 - 20

KэВ
Предельная чувствительность (Detection Sensitivity) = ~1 %
Глубина анализа (Sampling Distance (depth)) = 2 - 4 нм
Диаметр пятна анализа (Analysis Diameter) = 80nm ÷1 мм
Регистрируемые Элементы (Elements Detectable) = Li и более тяжелые

Типичные параметры Оже электронной спектроскопии

Слайд 13

Виды оже электронных спектров Необработанный Дифферинциальный (аппаратное дифференцирование Сихронным детектором) Удаляется

Виды оже электронных спектров

Необработанный

Дифферинциальный
(аппаратное дифференцирование
Сихронным детектором)

Удаляется неинформативный наклон
Улучшается отношение

сигнал/шум
Видно больше деталей в пиках спектра
Слайд 14

Пример оже спектра при напылении Au на Ni(111) (Riber OPC-200)

Пример оже спектра при напылении Au на Ni(111)
(Riber OPC-200)


Слайд 15

Количественное определение состава образца Используются данные в дифференциальной форме Используются различные

Количественное определение состава образца

Используются данные в дифференциальной форме
Используются различные коэффициенты чувствительности

для разных элементов
Сумма интенсивностей всех компонентов нормируется на 100%
Для сравнения спектров, записанных в разные дни все параметры спектрометра фиксируются, и можно использовать нормировку всех линий на одну линию в спектре

Si

O

Слайд 16

Блок-схема электронного Оже-спектрометра Riber OPC-103

Блок-схема электронного Оже-спектрометра Riber OPC-103

Слайд 17

Синхронный детектор + + Фильтрование синхронного детектора Сужение спектра пропущенных частот

Синхронный детектор

+

+

Фильтрование синхронного детектора

Сужение спектра пропущенных частот – уменьшает шумы

dU -

mod
Слайд 18

Синхронный детектор – аппаратное дифференцирование dU - mod dU - mod

Синхронный детектор – аппаратное дифференцирование

dU - mod

dU - mod

dN/dE ~ dN/dUmod

Uвых-сд

~ dN/dUmod ~ dN/dE
Слайд 19

Внешний вид вакуумной части спектрометра ОРС-103. а – в сборе, b

Внешний вид вакуумной части спектрометра ОРС-103.

а – в сборе, b –

со снятым кожухом, защищающем от внешних магнитных полей,
с – со снятым анализатором
Слайд 20

1 – сверхвысоковакуумная камера, 2 – квадрупольный масс-спектрометр QMM-17, 3 –

1 – сверхвысоковакуумная камера, 2 – квадрупольный масс-спектрометр QMM-17, 3 –

электронная пушка наклонного падения CER-306, 4 – стойка управления масс-спектрометром, 5 – стойка управления и контроля вакуума, 6 - стойка управления Оже-спектрометром и атоматизации , 6a – прецизионный вольтметр В7-34А (для измерения напряжения непосредственно на АЦЗ), 6b – блок сканирования электронного пучка для получения видео изображения – VSA, 6c – синхронный детектор - PAR 128A, 6d – блок управления электронной пушкой - ACE 376N, 6e – блок развертки напряжения на АЦЗ – TCA 380, 6f – блок питания ВЭУ, 6g – система автоматизации установки на базе КАМАК

Оже-спектрометра RIBER OPC-103

Слайд 21

Сканирующий ОЭС анализатор в комбинации ионной пушкой

Сканирующий ОЭС анализатор в комбинации ионной пушкой

Слайд 22

Сравнение методов анализа

Сравнение методов анализа

Слайд 23

Дополнительные преимущества оже электронной спектроскопии Определение состава поверхности и примесей с

Дополнительные преимущества оже электронной спектроскопии

Определение состава поверхности и примесей с точностью

~0,1 %
В комбинации с ионной пушкой - при послойном анализе определение изменения состава от глубины залегания.
При использовании хорошо сфокусированной пушки первичных электронов, анализ малых деталей образца с характерными размерами до 50 нм.
Первичный электронный пучок используется двояко: как создающий изображение (аналогично РЭМ) и как первичный возбуждающий пучок. Это позволяет хорошо рассмотреть и выбрать область для оже-анализа.
Возможность изучения сдвигов линий при химических реакциях.