Auger spektroszkópia

Az Auger-spektroszkópia  egy elektronspektroszkópiai módszer, amely az elektronok Auger-effektusból eredő energiaeloszlásának elemzésén alapul .

A felületről való információszerzés módszere szerint az elemzési módszereket emisszióra osztják, amelyek a különböző tényezők (hőmérséklet, elektromos tér) felületre gyakorolt ​​hatásának eredményeként a részecskék kibocsátását használják fel, valamint szondázásra, az emisszió alapján. a vizsgált felületre ható részecskék vagy sugárzás. Az Auger elektronspektroszkópia egy szondázási módszer. Alapja a vizsgált anyag által kibocsátott elektronok energiájának eloszlásának elemzése primer elektronnyaláb hatására, valamint az Auger-folyamat eredményeként keletkezett elektronok elválasztása a teljes energiaspektrumból. Energiájukat a folyamatban részt vevő atomok héjának energiaszerkezete határozza meg, az áramerősséget pedig első közelítésben az ilyen atomok koncentrációja.

Az Auger folyamatok akkor nyilvánulnak meg, amikor egy szilárd test felületét lassú elektronok bombázzák 10 és 10 000 eV közötti E energiával. A szilárd anyagok vákuumban történő bombázását másodlagos elektronemisszió kíséri . A kibocsátott szekunder elektronok összetétele magukon a szekunder elektronokon kívül rugalmasan és rugalmatlanul szórt primer elektronokat is tartalmaz.

Az Auger-elektronok természete

Ha egy anyag felületét olyan energiájú elektronokkal bombázzák, amelyek elegendő energiával képesek ionizálni az atom egyik belső héját, például K, akkor egy elsődleges üresedés keletkezik, amely azonnal ( 10-16-10-14 s alatt) megtelik . az atom másik héjáról átvitt elektronnal, például M. V, az eredmény egy másodlagos üresedés. Ha E K és E M  az elektronnak a K és M szintről a végtelenbe történő átviteléhez szükséges energia, akkor az ilyen átmenet során felszabaduló energia egyenlő E K  - E M . Ez az energiakülönbség különböző csatornákon keresztül oszlik el. Egyrészt jellegzetes röntgensugárzás hv = E K  - E M (sugárzási átmenet) felszabaduló kvantum formájában, másrészt átkerül az atom külső héjának elektronjára, például N (sugárzási átmenet vagy Auger-átmenet). Energia | E K  - E M | - E N lehet pozitív (vagy egyenlő nullával). Ebben az esetben az elektront vákuumba bocsátják ki, és Auger-elektronként regisztrálják. Kiszabadulásának valószínűsége a vizsgált anyagatomok Z rendszámától függ. Mivel a sugárzási átmenet valószínűsége a Z növekedésével nő (Z 4 arányában ), az Auger-átmenet megjelenésének valószínűsége csökken. Így a könnyű elemeknél megközelítőleg 95%, a Z>70-es elemeknél pedig nem haladja meg a 10%-ot. Az Auger-elektronspektroszkópia szempontjából érdekes d 0 Auger-elektronok szökési mélysége az energiatartományban 5-10 egyatomos réteg. Ezért azt mondhatjuk, hogy az ezzel a módszerrel kapott információ a vizsgált minta felszínközeli régiójára vonatkozik.

Bármely elem kibocsátott elektronjait, amelyek az Auger-folyamat eredményeként keletkeztek, mindig bizonyos energiaértékek jellemzik. Ha tehát elemezzük az anyag által kibocsátott elektronok energiáit primer elektronnyaláb hatására, kiválasztjuk a teljes energiaspektrumból azokat az elektronokat, amelyek az Auger-folyamat eredményeként keletkeztek, és meghatározzuk ezek energiáját, akkor arra a következtetésre juthatunk, hogy van egy elem a felületen.

Az Auger elektronemisszió intenzitását befolyásoló tényezők

Az Auger-elektronok emissziós intenzitását számos tényező jelentősen befolyásolja, mint például az atomok belső szintjei ionizációs keresztmetszetének függése a primer elektronok energiájától, a szórt elektronok fordított áramlása, az atom átmenetének valószínűsége gerjesztetlen állapot foton megjelenésével és egyéb folyamatokkal.

A szintionizációs keresztmetszet függése a primer sugár elektronenergiájától

Mivel az E primer elektronok energiájának értéke fontos tényező az atomok primer üresedéseinek kialakulásában, ennek változása jelentősen befolyásolja az Auger-elektronok áramának értékét.

A primer elektronok beesési szögének hatása az Auger-elektronok számára

A folyamat geometriája, nevezetesen az elektronok beesési szöge a mintán és az Auger-elektronok detektálási szöge jelentős hatással van az Auger-elektronok áramára. A primer elektronsugár iránya és a vizsgált felület normálja közötti szögről, valamint a normál és a detektorba belépő Auger-elektronok iránya közötti szögről beszélünk.

Irodalom

• T. A. Carlson; per. angolból: I. A. Brytov, N. I. Komyak, V. V. Korablev. Fotoelektronikai és Auger-spektroszkópia. - L .: Mashinostroenie, 1981. - 431 p.

• Parilis, E. S. The Auger Effect. – Tash. : Fan, 1969. - 211 p.

• Siegban K., Nordling K., Falman A. és munkatársai: Elektronspektroszkópia. - M . : Mir, 1971. - 493 p.

• Popov VF, Gorin Yu. N. Az elektron-ion technológia folyamatai és telepítései. - M . : Feljebb. iskola, 1988. - 255 p. — ISBN 5-06-001480-0 .

• J. Maan, V. Spicer, A. Liebsch et al., Electronic and ion spectroscopy of solids / L. Firmans, J. Vannick, V. Dekeyser. - M . : Mir, 1981. - 467 p.

Linkek

• Jenkins, Leslie H.; M.F. Chung. A külső héj elektronjainak Auger elektronenergiái  (angol)  // Surface Science: Journal. - 1970. - szeptember ( 22. évf. , 2. sz.). - P. 479-485 . - doi : 10.1016/0039-6028(70)90099-3 . - .
• Larkins, FP Semiempirical Auger-elektron energiák elemekre 10 ≤ Z ≤ 100  (katalán)  // Atomic Data and Nuclear Tables. - 1977. - október ( 20. évf. , 4. szám ). - P. 311-387 . - doi : 10.1016/0092-640X(77)90024-9 . - .
•  (francia) Burhop, EHS Le rendement de fluorescence  (angol)  // Journal de Physique et le Radium  : Journal. - 1955. - július ( 16. évf. , 7. sz.). - P. 625-629 . - doi : 10.1051/jphysrad:01955001607062500 .
• Worthington, CR; .G Tomlin.  A karakterisztikus röntgensugárzás kibocsátásának intenzitása  // A Fizikai Társadalom közleményeEgy napló. - 1956. - május ( 69. köt. , 5. sz.). - P. 401-412 . - doi : 10.1088/0370-1298/69/5/305 . - Iránykód .
• Paparazzo, E. Megjegyzés: "Struktúra kerámiák AES és SAM mikroanalízise a hátoldal vékonyításával és bevonásával". Yu és Jin  //  Felület- és interfészelemzés : folyóirat. - 2001. - december ( 31. évf. , 12. sz.). - P. 1110-1111 . - doi : 10.1002/sia.1144 .

Szótárak és enciklopédiák	Nagy orosz Britannica (online)