俄歇电子能谱.ppt

第三十页，共五十七页。 应用例举 1. 微区分析（电子束径：30nm） 选点分析，线扫描分析，面分布分析 第三十一页，共五十七页。 线扫描（1-6000微米）主要是研究表面扩散的有效手段 第三十二页，共五十七页。 2 表面清洁度分析 说明：C杂质是表面污染形成的，而O存在于 制备过程，不仅仅是表面污染 第三十三页，共五十七页。 3. 面元素分布分析（扫描俄歇象SAM） 第三十四页，共五十七页。 采用Ar离子束进行样品表面剥离的深度分析方法。一般采用能量为500eV到5keV的离子束作为溅射源。 该方法是一种破坏性分析方法，会引起表面晶格的损伤，择优溅射和表面原子混合等现象。但当其剥离速度很快和剥离时间较短时，以上效应就不太明显，一般可以不用考虑。 4. 深度剖面分析 第三十五页，共五十七页。 一般采用500eV~5KeV的离子束作为溅射源。溅射产额与离子束的能量、种类、入射方向、被溅射固体材料的性质以及元素种类有关。 第三十六页，共五十七页。 通过俄歇电子能谱的深度剖析，可以获得多层膜的厚度。这种方法尤其适用于很薄的膜以及多层膜的厚度测定。 TiO2薄膜层的溅射时间是6min,离子枪的溅射速率为30nm/min，所以薄膜的厚度约为180nm。 第三十七页，共五十七页。 薄膜材料的制备和使用过程中，不可避免会产生薄膜间的界面扩散反应。有些情况希望有较强的化学结合力，有的时候希望避免界面扩散反应。通过俄歇电子的深度剖析，可以对截面上各元素的俄歇线形研究，获得界面产物的化学信息，鉴定界面反应产物。 图为CrSi3薄膜不同深度的Cr LMM俄歇线形谱。Cr的存在形式为CrSi3，与纯Cr和Cr2O3存在形式有很大差别。 说明金属硅化物不是简单的金属共熔物，而是具有较强的化学键。 第三十八页，共五十七页。 通过俄歇电子能谱的深度剖析，可以研究离子注入元素沿深度方向的分布，还可以研究注入元素的化学状态。 注入Sb元素后，Sn元素MNN俄歇动能发生变化，介于Sn和SnO2之间。说明Sn外层获得部分电子。 第三十九页，共五十七页。 由于俄歇电子能谱具有很高的表面灵敏度，采样深度为1－3nm，因此非常适用于研究固体表面的化学吸附和化学反应。 在低氧分压的情况下，只有部分Zn被氧化为ZnO，而其他的Zn只与氧形成吸附状态。 第四十页，共五十七页。 第4章 俄歇电子能谱 第一页，共五十七页。 俄歇电子能谱 (Auger Electron Spectroscopy 简称AES) 一、简介 二、基本原理 三、定性及定量分析方法 四、俄歇谱仪介绍 五、主要应用 第二页，共五十七页。 三种最基本的表面分析方法 名称 俄歇电子能谱 X射线光电子能谱 二次离子质谱 AES XPS SIMS 激发源 电子 X射线 离子 检测粒子 俄歇电子 光电子 二次离子 EABC＝EA-EB-EC Ek＝hν-Eb m/e 特点 定量较好 带有化学位移信息 检测灵敏度高 分辨率高 表面损伤小 缺点 轻元素不能分析 分辨差 表面损伤 （X射线不易聚焦） 定量困难 共同点：元素种类分析（成分分析、痕量分析）、表面分析 第三页，共五十七页。 一、简介 当电子束照射到样品表面时，将有带着该样品特征 的Auger电子从样品表面发射。从Auger电子可以得到 如下信息： 发射的Auger电子能量 确定元素种类 Auger电子数量 元素含量 ＋电子束聚焦、偏转和扫描 元素面分布 ＋离子束溅射刻蚀