俄歇电子能谱分析 课件.ppt

俄歇电子能谱 俄歇电子的产生 M+*→M++hv(发射X射线荧光) M+* → M2++e（发射俄歇电子） 俄歇谱仪的组成 激发源 样品室系统 电子能量分析器 检测器 放大系统 真空系统 计算机 激发源：电子枪（LaB6） ①热电子源的高亮度、高稳定性的小型化源容易获得 ②电子带有电荷，可用单色系统进行聚焦和偏转 ③电子束和固体间的相互作用大，原子的电离效率高 离子束的小型化源难以获得，且具有因溅射而破坏待分析物质的特性 电子枪 固定式电子枪 扫描式电子枪（适于微区分析） 场发射式电子枪（空间分辨率高，束流密度大，价格昂贵，维护复杂） 激发能 Ein：入射电子束的能量 Ebi：被束缚电子的能量 若Ein＜ Ebi，入射电子的能量不足以使i能级电离，俄歇电子产额为0 若Ein过大，入射电子与原子的相互作用时间过短，不利于提高俄歇电子的产额 Ein／ Ebi≈3 能量分析系统 阻止电场型 静电轨道偏转型 平板型 扇形型 球面型 筒镜型 磁场轨道偏转型 检测器 单通道电子倍增器 管式（高铅玻璃、钛酸钡系陶瓷） 平板式（基片、半导体层、二次发射层） 多通道检测器 俄歇谱仪的应用 （1）定性分析 1、分析元素广，对轻元素敏感（除H、He） 2、表面分析 3、断口表层元素分析 4、物相鉴别 小结:定性分析的一般步骤 利用标准谱，把最强峰可能对应的元素减少到2~3种 通过这几种可能元素的标准谱与实测谱对比分析，确定元素 确定此元素所有的峰 识别其他弱峰，确定含量较少的元素 若还有峰不能确定，则可能是一次电子能量损失峰。可以改变探针电子束的能量，低俄歇峰不会因此而产生位移，一次电子能量损失峰会产生移动 化学位移对俄歇效应的影响 与原子相结合的元素种类和数量的不同会引起化学位移 原子在化合物中的价态不同也会引起化学位移 逸出过程中的能量损失引起化学位移 （2）定量分析 1、标准样品法 纯元素标样法 Cx=Lx/Ixstd 多元素标样法 Cx=CxstdIX/Ixstd 2、相对灵敏度因子法 相对灵敏度因子： SX=IX/IAg IAg：纯Ag的俄歇峰强度 元素X的原子分数： CX=IX/SX/∑Ii/Si 元素沿深度方向的分布分析 离子源：0.5~5keV Ar 束斑直径：1~10mm 溅射速率： 0.1~150nm/min （右图为PZT/Si薄膜界面反应后的俄歇深度分布谱） * * 俄歇谱仪的结构 俄歇谱仪的结构 为什么选择电子束作为激发源？X射线、离子束能否作为俄歇谱仪的激发源？ 样品室系统 断口表层元素分析 图8金刚石表面的Ti薄膜的俄歇定性分析谱 物相鉴别 不同价态Mn的俄歇谱 化学价态分析 SiO2/Si界面不同深度处的Si KLL俄歇谱