Augerova spektroskopie je metoda elektronové spektroskopie založená na analýze energetického rozložení elektronů vyplývajících z Augerova jevu .
Podle způsobu získávání informací o povrchu se analytické metody dělí na emisní, které využívají emise částic v důsledku dopadu různých faktorů na povrch (teplota, elektrické pole), a sondovací, založené na emisi. částic nebo záření působících na zkoumaný povrch. Augerova elektronová spektroskopie je sondovací metoda. Je založena na analýze rozložení energie elektronů emitovaných zkoumanou látkou působením paprsku primárních elektronů a oddělení těch, které vznikly v důsledku Augerova procesu, z celkového energetického spektra. Jejich energie je určena energetickou strukturou obalů atomů zapojených do procesu a proud v prvním přiblížení je určen koncentrací takových atomů.
Augerovy procesy se projevují, když je povrch pevného tělesa bombardován pomalými elektrony s energií E od 10 do 10000 eV. Bombardování pevných látek ve vakuu je doprovázeno sekundární emisí elektronů . Složení emitovaných sekundárních elektronů, kromě samotných sekundárních elektronů, zahrnuje elasticky a neelasticky rozptýlené primární elektrony.
Když je povrch materiálu bombardován elektrony s energií dostatečnou k ionizaci jednoho z vnitřních obalů atomu, například K, vznikne primární vakance, která se okamžitě (za 10–16–10–14 s ) zaplní . s elektronem přeneseným z jiného obalu atomu, např. M. V je výsledkem sekundární vakance. Jestliže E K a EM jsou energie potřebné k přenosu elektronu z hladin K a M do nekonečna, pak se energie uvolněná během takového přechodu rovná E K - EM . Tento rozdíl v energii může být distribuován různými kanály. Jednak ve formě uvolněného kvanta charakteristického rentgenového záření hv = E K - E M (radiační přechod), jednak se přenese na elektron vnějšího obalu atomu, resp. například N (radiační přechod nebo Augerův přechod). Energie | E K - E M | - EN může být kladné (nebo rovné nule). V tomto případě je elektron emitován do vakua a registrován jako Augerův elektron. Pravděpodobnost jeho uvolnění závisí na atomovém čísle Z atomů studovaného materiálu. Protože pravděpodobnost radiačního přechodu roste s rostoucím Z (v poměru k Z 4 ), pravděpodobnost výskytu Augerova přechodu klesá. U lehkých prvků je to tedy přibližně 95 % a u prvků se Z>70 nepřesahuje 10 %. Hloubka úniku Augerových elektronů d 0 v energetickém rozsahu, který je zajímavý pro Augerovu elektronovou spektroskopii, je 5–10 monatomických vrstev. Můžeme tedy říci, že informace získané touto metodou se vztahují k oblasti blízkého povrchu zkoumaného vzorku.
Emitované elektrony jakéhokoli prvku, které vznikly v důsledku Augerova procesu, se vždy vyznačují určitými hodnotami energie. Pokud tedy analyzujeme energie elektronů emitovaných látkou působením svazku primárních elektronů, vybereme z celkového energetického spektra ty elektrony, které vznikly v důsledku Augerova procesu a určíme jejich energie, pak můžeme dojít k závěru, že na povrchu je prvek.
Emisní intenzitu Augerových elektronů významně ovlivňují různé faktory, např. závislost ionizačního průřezu vnitřních hladin atomů na energii primárních elektronů, zpětný tok rozptýlených elektronů, pravděpodobnost přechodu atomu na nevybuzený stav s výskytem fotonu a další procesy.
Protože hodnota energie primárních elektronů E je důležitým faktorem při vzniku primárních vakancí v atomech, měla by její změna významně ovlivnit hodnotu proudu Augerových elektronů.
Geometrie procesu, konkrétně úhel dopadu elektronů na vzorek a úhel detekce Augerových elektronů, má významný vliv na proud Augerových elektronů. Hovoříme o úhlu mezi směrem svazku primárních elektronů a normálou ke zkoumanému povrchu a úhlu mezi normálou a směrem Augerových elektronů vstupujících do detektoru.
Slovníky a encyklopedie |
---|