Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия

Метод рентгеновской фотоэлектронной спектроскопия (РФЭС) предназначен для анализа элементного состава и энергии химических связей вещества исследуемого образца. Существуют две модификации метода: ультрафиолетовая ФЭС и рентгеновская ФЭС. В основе модификаций лежит внешний фотоэффект, а различия связаны с энергией возбуждающего кванта. Процедура метода такова: образец облучается квантами с энергией ~ 15 — 50 эВ (УФЭС) либо ~1-10 кэВ (РФЭС); затем анализируются энергии фотоэлектронов и осуществляется иденти­фикация элемента или химической связи. При этом используются монохроматические возбуждающие γ-кванты. В частности, в качестве бомбардируемых источников (мишеней) применяются Си, Mgи А1. Энергия характеристического излучения Mgи Alсоставляет ~1 кэВ при полуширине линии ΔЕ ~ 1 эВ , при этом потоки тор­мозного излучения Фт и непрерывного спектра рентгеновского излуче­ния Фн.р.и существенно меньше потока характеристического рентгеновского излучения Фх.р.и. Энергия  — более жесткие кванты, но Фт и Фн.р.и соразмерны Фх.р.и. Большая часть потока Фх.р.и — излучение Kα-линии. Глубина выхода электронов, а значит разрешение метода по глубине ~ 2 мм. Как правило, при реализации метода в приборе устанавливается источник ионов и закладывается возможность проведения низкоэнергетического ионного травления, что позволяет получать ин­формацию о профиле элементного и фазового состава исследуемого образца, т.е. его изменениях по глубине (толщине) образца.

Отметим, что возбуждение характеристического излучения осуществляется γ-квантами, следовательно, исключаются искажения энергетики выходящих электронов из-за влияния на их энергетический спектр (из-за зарядового состояния электрона) возбудителя в случае оже-спектроскопии либо микроанализа. Это особенно важно при диагностике полуизолирующих и диэлектрических материалов. Помимо функции инструмента при профильных исследованиях посредством ионного травления, встроенный источник ионов используется для компенсации заряда в исследуемых диэлектрических образцах при эмиссии фотоэлектронов. Если не требуется проведение профильных исследований, то для снятия заряда в диэлектриках применяют также напыление слоя золота нанометровой толщины (-0,5 — 1,0 мм).

Прибор для ФЭС состоит из источника квантов, электронного спектрометра, «ка­нального» усилителя, источника монохроматических ионов. Электронный спектрометр (рис.7.24) в качестве основного узла содержит анали­атор спектра (в данном случае показан электростатический анализатор спектра). Для усиления потока используются канальные электронные умножители, иногда — микроканальные пластины.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector