第4章第1节Auger电子能谱AES.ppt

第4章第1节Auger电子能谱AES
AES  Auger效应
Auger过程
Core levels
EV
Incident Beam
Ejected core level electron
Auger electr高于14，采用LMM电子；
z>42的元素，MNN和MNO。
Auger电子产额
俄歇电子的有效激发体积取决于发射的深度和入射电子束的束斑直径dp。虽然俄歇电子的实际发射深度取决于入射电子的穿透能力，～1nm的深度范围。
这是因为大于这一 深度处发射的俄歇电子，在到达表面以前将由于与样品原子的非弹性散射而被吸收，或者部分地损失能量而混同于大量二次电子信号的背景。
AES  Auger电子的能量和产额
AES  Auger电子的能量和产额
～lnm的深度只相当于表面几个原子层，这就是俄歇电子能谱仪作为有效的表面分析工具的依据。显然，在这样的浅表层内，入射电子束的侧向扩展几乎完全不存在，其空间分辨率直接与束斑尺寸dp相当。目前，利用细聚焦入射电子束的“俄歇探针仪”可以分析大约50nm的微区表面化学成分。
Auger电子产额
AES  AES装置
，建立第一台实用的Auger电子谱仪以来，Auger电子谱仪无论是在结构配置上，还是在性能上都有了长足的改进。
Auger电子谱仪目前主要由Auger电子激发系统电子枪，Auger电子能量分析系统电子能量分析器，超高真空系统，数据采集和记录系统及样品清洗、剖离系统组成。
AES  Auger电子能谱的测量
在Auger电子能谱仪中，所采集的Auger电子谱中，不仅有Auger电子信号，同时也存在其它的二次电子。
用于分析的Auger电子的能量一般在0~2000eV，~3 nm，即1~5个原子层左右。因此，Auger电子的信号强度在整个电子信号中所占的比例是相当小的，即AES中有强大的背底。
AES  Auger电子能谱的测量
微分谱
用锁定放大技术和微分电路获取Auger电子微分谱，是人们解决强大背底所选用的重要方法之一。正是微分Auger电子能谱的出现，才使Auger电子能谱成为今天的重要表面分析技术之一。
传统的AES微分谱是通过对能量分析的扫描电压，用一微小的有固定频率的电压进行调制，然后通过锁定放大技术检测某一分波的振幅而实现的。
AES  Auger电子能谱的测量
微分谱
Fe经轻微氧化的d[EN(E)]/dE谱和dN(E)/dE谱
AES  Auger电子能谱的测量
直接谱
微分谱的优点在于显著提高了信背比，因而在目前进行的定量和定性分析中仍被广泛使用。然而，尽管微分谱提高了信背比，却降低了信噪比，改变了谱峰的形状。最为重要的是信号经微分后，损失了大量有用的化学信息。因而，直接谱日益受到广大科学工作者的重视。
AES  Auger电子能谱的测量
直接谱
直接谱根据能量分辨率的不同设置方式，也有两种形式，即EN(E)~E和 N(E)~E。直接谱的信噪比优于微分谱，但信背比却低于微分谱。在实际的工作中，应针对具体的问题，结合微分谱和直接谱而进行分析。
AES  Auger电子能谱的测量
直接谱
Fe经轻微氧化的EN(E)~E和N(E)~E谱
AES  AES分析方法
定性分析
定性分析是进行AES分析的首要内容，其任务是根据测得的Auger电子谱峰的位置和形状识别分析区域内所存在的元素。
AES定性分析的方法是将采集到的Auger电子谱与标准谱图进行对比，来识别分析区域内的未知元素。
由于微分谱具有比较好的信背比，利于元素的识别，因此，在定性分析中，一般用微分谱。
AES  AES分析方法
定性分析
在《Auger电子谱手册》中，有“主要Auger电子能量图” 及Li~U的各元素标准谱图，还有部分元素的氧化物及其它化合物的标准谱。
谱中标有元素的Auger峰位，杂质元素的Auger电子峰用元素符号标出。
AES  AES分析方法
定性分析
在标准谱中，激发Auger电子的电子束能量是固定的，一般是3 keV, 5 keV。因此，在采集Auger电子谱时，应选择与标准谱相同的电子束电压。
AES  AES分析方法
定性分析
Al的标准AES谱
AES  AES分析方法
定性分析
Al