Презентация на тему: Оже-спектроскопия, послойный анализ

Оже-спектроскопия, послойный анализ
Оже-спектроскопия, послойный анализ
Схематический спектр электронов и типы анализаторов
Анализаторы отклоняющего типа
Оже-спектроскопия, послойный анализ
Оже-спектроскопия, послойный анализ
Зависимость длины свободного пробега электрона от энергии
Оже-спектроскопия, послойный анализ
Оже-спектроскопия, послойный анализ
Варианты оже процессов
Изменение чувствительности ОЭС сигнала от элемента и энергии первичного пучка
Оже-спектроскопия, послойный анализ
Оже-спектроскопия, послойный анализ
Оже-спектроскопия, послойный анализ
Количественное определение состава образца
Оже-спектроскопия, послойный анализ
Синхронный детектор
Оже-спектроскопия, послойный анализ
Оже-спектроскопия, послойный анализ
Оже-спектроскопия, послойный анализ
Сканирующий ОЭС анализатор в комбинации ионной пушкой
Оже-спектроскопия, послойный анализ
Дополнительные преимущества оже электронной спектроскопии
Литература
1/24
Средняя оценка: 4.9/5 (всего оценок: 61)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (3166 Кб)
1

Первый слайд презентации: Оже-спектроскопия, послойный анализ

Изображение слайда
2

Слайд 2

ОЭС (AES) ФЭС (PES) ВИМС ( SIMS) T обр Общая схема анализа

Изображение слайда
3

Слайд 3: Схематический спектр электронов и типы анализаторов

E p E p + D E p

Изображение слайда
4

Слайд 4: Анализаторы отклоняющего типа

образец детектор

Изображение слайда
5

Слайд 5

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

Изображение слайда
6

Слайд 6

ОЭС метод чувствительный к поверхности

Изображение слайда
7

Слайд 7: Зависимость длины свободного пробега электрона от энергии

Глубина ОЭС анализа ! (5 атомн. слоев)

Изображение слайда
8

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 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

Изображение слайда
9

Слайд 9

Сравнение вероятностей выхода электрона и рентгеновского фотона

Изображение слайда
10

Слайд 10: Варианты оже процессов

Изображение слайда
11

Слайд 11: Изменение чувствительности ОЭС сигнала от элемента и энергии первичного пучка

KLL KLL LMM LMM MNN MNN

Изображение слайда
12

Слайд 12

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

Изображение слайда
13

Слайд 13

Виды оже электронных спектров Необработанный Дифферинциальный (аппаратное дифференцирование Сихронным детектором) Удаляется неинформативный наклон Улучшается отношение сигнал/шум Видно больше деталей в пиках спектра

Изображение слайда
14

Слайд 14

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

Изображение слайда
15

Слайд 15: 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

Изображение слайда
16

Слайд 16

Блок-схема электронного Оже-спектрометра Riber OPC -103

Изображение слайда
17

Слайд 17: Синхронный детектор

+ + Фильтрование синхронного детектора Сужение спектра пропущенных частот – уменьшает шумы dU - mod

Изображение слайда
18

Слайд 18

Синхронный детектор – аппаратное дифференцирование dU - mod dU - mod dN/dE ~ dN/dU mod U вых-сд ~ dN / dUmod ~ dN / dE

Изображение слайда
19

Слайд 19

Внешний вид вакуумной части спектрометра ОРС-103. а – в сборе, b – со снятым кожухом, защищающем от внешних магнитных полей, с – со снятым анализатором

Изображение слайда
20

Слайд 20

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, 6 a – прецизионный вольтметр В7-34А (для измерения напряжения непосредственно на АЦЗ), 6 b – блок сканирования электронного пучка для получения видео изображения – VSA, 6 c – синхронный детектор - PAR 128 A, 6 d – блок управления электронной пушкой - ACE 376 N, 6 e – блок развертки напряжения на АЦЗ – TCA 380, 6 f – блок питания ВЭУ, 6 g – система автоматизации установки на базе КАМАК Оже-спектрометра RIBER OPC -103

Изображение слайда
21

Слайд 21: Сканирующий ОЭС анализатор в комбинации ионной пушкой

Изображение слайда
22

Слайд 22

РФЭС УФС ЭОС Возбуждающие частицы фотоны фотоны электроны Энергия возбуждающих частиц  1000 – 500 эВ (Mg K , Al, Cu, W) 2 – 1 5 эВ 3 – 10 кэВ Область, откуда эмитируются характеристичные частицы Латеральный размер – диаметр рентгеновского пучка Глубина – 0.5 – 2 нм Латеральный размер – диаметр УФ пучка Глубина – 1–3 нм Латеральный размер – диаметр электронного пучка Глубина – 0.5 – 2 нм Энергия регистрируемых частиц 10 – 2 500 эВ 1 – 10 эВ 10 – 2 500 эВ Естественная ширина линий в спектре,  E / E  100%  0.2%  0.2%  0.5% Относительный предел обнаружения, %атом (атом/см 2 )  0.1 (  10 13 )  0.1 (  10 13 )  0.1 (  10 13 ) Особенности Значительная величина химсдвига линий спектра. Значение энергий линий в фотоэлектронном спектре зависит от энергии возбуждающих квантов (фотонов) Энергия линий в спектре не зависит от энергии возбуждающего пучка. Возможна высокая локальность (до 10 нм) Применение Исследование природы химсвязи компонентов твердого тела Исследование электронной струк­туры валентной зо­ны твердых тел Качественный и полуколичественный элементный анализ твердых тел. В отдельных случаях – изучение химсдвигов Сравнение методов анализа

Изображение слайда
23

Слайд 23: 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 5 0 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.

Изображение слайда
24

Последний слайд презентации: Оже-спектроскопия, послойный анализ: Литература

Праттон, Введение в физику поверхности. Паршин А.С. Физика поверхности и границ раздела. Учебный курс. Сибирский Государственный Аэрокосмический Университет, 1998. - http :// ktf. krk. ru / courses / или Паршин5. pdf, Паршин6. pdf, Паршин7. pdf. Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии / под ред. Д.Бриггса, М.П.Сиха. - М.: Мир, 1987 Вудраф Д., Делчар Т. Современные методы исследования поверхности. - М.: Мир, 1989. Применение электронной спектроскопии для анализа поверхности / под ред. Х.Ибаха, - Рига, Зинатне, 1980. Электронная и ионная спектроскопия твердых тел / под ред. Л.Фирмэнса, Дж.Вэнника и В.Декейсера, - М.: Мир, 1981. Фельдман Л., Майер Д. Основы анализа поверхности и тонких пленок. - М.: Мир, 1989. Трейси Д.К., Баркстренд Д.М. Успехи в исследовании поверхности методами ДМЭ и ЭОС. / в книге «Новое в исследовании поверхности твердого тела» выпуск 2, стр. 83. - М.: Мир, 1977. К.Оура, В.Г.Лифщиц, А.А.Саранин, А.В.Зотов Введение в физику поверхности. – М.: Мир, 2006.

Изображение слайда