俄歇电子能谱法yuanlippt课件

1、 AES AES l俄歇效应俄歇效应l俄歇电子能谱仪俄歇电子能谱仪l俄歇电子能谱分析俄歇电子能谱分析l俄歇电子能谱法的应用俄歇电子能谱法的应用一一 基本原理基本原理l1俄歇电子的产生l 俄歇效应l l 退激发过程的两种方式l 发射特征x射线l 发射俄歇电子2俄歇电子的标识与俄歇电子的能量 图210所示之俄歇电子标识为kl2l3俄歇电子，kl2l3顺序表示俄歇过程初态空位所在能级、向空位作无辐射跃迁电子原在能级及所发射电子原在能级的能级符号。 对于孤立原子kl2l3俄歇电子能量动能） E kl2l3取决于俄歇电子过程初态与终态能量电子结合能之差，即Ekl2l3=Ebk(Ebl2+Ebl3)l3

2、俄歇电子产额l 俄歇电子产额或俄歇跃迁几率决定俄歇谱峰强度，直接关系到元素的定量分析。l 俄歇电子与特征x射线是两个相互关联和竞争的发射过程。对同一k层空穴，退激发过程中荧光x射线与俄歇电子的相对发射机率，即荧光产额k和俄歇电子产额k满足： l k=1kl4直接谱与微分谱l 直接谱即俄歇电子强度密度或电子数NE对其能量E的分布 l NE）E.l 微分谱即l dNE）/dEE.l5化学位移与伴峰l 原子化学环境变化，不仅可能引起俄歇峰的位移称化学位移），也可能引起其强度的变化，这两种变化的交叠，则将引起俄歇谱图形状的变化。l 除化学环境变化引起俄歇谱图变化外，由于俄歇电子逸出固体表面时，有可能产

3、生不连续的能量损失，从而造成在主峰的低能端产生伴峰的现象。 前往二二 俄歇电子能谱仪俄歇电子能谱仪l俄歇电子能谱仪包括以下几个主要部分：l电子枪l能量分析器(RFA, CMA)l二次电子探测器l（样品分析室l溅射离子枪l信号处理与记录系统 前往三三 俄歇电子能谱分析俄歇电子能谱分析 1.定性分析 定性分析的任务是根据实测的直接谱俄歇峰或微分谱上的负峰的位置识别元素，方法是与标准谱进行对比。定性分析的一般步骤：a.利用“主要俄歇电子能量谱”，确定实测谱中最强峰可能对应的几种元素；b.实测谱与可能的几种元素的标准谱对照，确定最强峰对应元素，并表明属于此元素的所有峰；c.反复重复上述步骤识别实测谱中

4、尚未标识的其余峰。l2.定量分析l 因为影响俄歇信号强弱的因素很多，俄歇能谱的定量分析比较复杂，因此，俄歇能谱分析精度较低，基本是半定量的水平。俄歇电子计数率(IA)与单位体积中原子数(N)的关系可用下述简化式表示 IAG(1+r)IpNe(1-W)(Ep/EW)G与实验装置有关的仪器因子 r被散射因子 Ip入射电子束流强度e俄歇电子在固体中的非弹性散射平均自由程w-W空穴的荧光X射线产额(Ep/EW)能量为Ep的入射电子对EW能级的电离几率 l相对灵敏度法l分析依据为 Gx=(Ix/Sx)/(Ia/Sa)lGx待测元素x)的原子质量分数lIa元素a)的俄歇电子主峰强度，a代表样品中各种元素lSa元素a)的相对灵敏度因子，即Ia与银元素俄歇信号主峰强度(IAg)的相对比值 前往四四.俄歇电子能谱法的应用俄歇电子能谱法的应用l运用：a.材料表面偏析、表面杂质分布、晶界元素分析；b.金属、半导体、复合材料等界面研究；c.薄膜、多层膜生长机理的研究；d.表面的力学性质；e.表面化学过程研究；f.集成电路掺杂的三维微区分析；g.固体表面吸附、清洁度、沾染物鉴定等。l局限性：a.不能分析氢和氦元素；b.定量分析准确度不高；c.对多数元素的探测灵敏度为原子摩尔分数0.11.0；d