Auger Elektroi Espektrometroa
Zer da auger elektroi-espektroskopia?
Auger elektroien espektroskopia (AES) gainazal eta materialen zientziarako teknika analitikoa da. Hori dela eta, teknikari Osher efektuaren azterketari esker izendatzen da batez ere. 1953an, OSCE espektroskopia pixkanaka lagin baten gainazalaren propietate kimikoen eta konposizioaren analisian aplikatu zen. Roche elektroiak azaleko azaletik datozela eta azaletik soilik informazioa ateratzen dutelako ezaugarria da, eta espektroaren energia-posizioa finkoa eta aztertzeko erraza da.
Auger elektroi-espektroskopia aplikatzea
Hauts nanozeramikazko aleen gainazalaren analisi elementala
Nanozeramika hautsaren prestaketa prozesuan, auger elektroia espektrometro hauts-partikulen gainazala dopante batzuekin aberasten saiatzen ari da inklusio-geruza bat osatzeko, hauts-aglomerazioa murrizteko, ale-mugaren propietateak hobetzeko eta ale-hazkundea inhibitzeko helburuarekin. Normalean, gainazaleko aberaste-geruzaren lodiera geruza atomiko gutxi batzuetakoa baino ez da. Osher gainazalaren analisi teknikak laginketa-sakonera oso txikia du. Hauts-partikulen konposizio kimikoa ezaugarritzen duten energia zinetiko elementalaren edo lotura-energiaren gailur bereizgarriak dopanteen gailur bereizgarriek itotzen dituztenean, gainazala dopanteekin aberastuta dago.
Film mehearen, geruza anitzeko filmaren eta film lodiaren aleen azterketa elementala eta sakonera aztertzea
AES tresna ioi-pistola grabatzeko sistema batekin hornituta dagoenez, beste aplikazio garrantzitsu bat, laginaren gainazala garbitzeaz gain, elementuen banaketa aztertzea da laginaren sakonerarekin (sakonera nanometro batzuetatik ehunka batzuetara bitartekoa). nanometroak). Analisi-teknika hau pasibazio-filmetarako, isolamendu termikorako filmetarako, film ferroelektrikoetarako, film gogoretarako, etab. Geruza zuritu eta espektroen geruzak bildu ondoren, filmaren eraketaren kalitatea, difusio-zabalera interfazean, difusio-mekanismoa eta filma egiteko prozesuaren parametroak. egokitu beharrekoak aztertu daitezke.
Bloke-laginen gainazaleko analisi elementala
Zenbait ale batzuek gainazaleko sorkuntza mehea eta sorkuntza txikiko eremuak dituzte, hala nola, altzairuzko plaken eta zilarrezko txanponen gainazaleko kutsaduraren eta kutsaduraren aurkako analisia eta gailu mikroelektronikoen hutsegiteen arrazoiak aztertzea. Beste ale batzuek elementu ultra-arinak dituzte, hala nola Li, B, C eta N-ren analisia SiC-n oinarritutako zeramika konposatuetan, BN eta C geruzekin estalitako SiC zuntzekin, eta Li dopatutako kaltzio titanatoko zeramika funtzionaletan.
Auger elektroien espektroskopia lantzeko printzipioa
The Auger elektroi-espektroskopiaren oinarrizko printzipioa hau da, energia handiko elektroi-sorta batek lagin solido batekin elkarreraginean, atomoaren barruko oskoletako elektroiak ionizazioaz kitzikatu eta hutsune bat uzten duela, eta kanpoko elektroiek energia-maila horretara jauzi egiten dutela. Energia askatzeko prozesuan, atomoak X izpien argi bat igor dezake energia bereizgarria duen, edo energia hori kanpoko beste elektroi bati transferi diezaioke, ionizazio gehiago eraginez eta, horrela, energia bereizgarria duen RSE bat igorriz. Roche elektroiaren energia eta intentsitatea detektatzeak gainazaleko geruzaren konposizio kimikoari buruzko informazio kualitatiboa eta kuantitatiboa ematen du. Atomo batentzat, atomo kitzikatuak energia mota bakarra igor dezake: X izpiak edo Roche elektroiak. Zenbaki atomiko handia duten elementuei dagokienez, X izpi bereizgarriak igortzeko aukera gehiago dute, eta zenbaki atomiko baxua duten elementuei dagokienez, elektroi oszilatzaileak igortzeko aukera gehiago dute, eta zenbaki atomikoa 33 denean, bi motak. emisioa gutxi gorabehera berdinak dira. Hori dela eta, AES egokia da elementu argiak aztertzeko. Elektroi-sorta batek atomo baten K geruzako elektroi bat elektroi aske gisa kitzikatzen badu, L geruzako elektroiak K geruzara jauzi egiten du, eta askatzen den energiak L geruzako beste elektroi bat kitzikatzen du elektroi interstiziale gisa. elektroi interstiziala KLL elektroi interstiziale deritzo. Era berean, LMM elektroia kitzikatua dagoen L geruzako elektroi bat da, eta M geruzako elektroia L geruzara betetzen da, eta askatzen den energiak beste M geruzako elektroi kitzikatzea eragiten du.
Auger elektroi-espektrometroaren abantailak
AES Batez ere teknika analitikoa da laginaren gainazaleko espezie elementalari, konposizioari eta egoera kimikoari buruzko informazioa lortzeko, eta bere abantailak hauek dira:
① Geruza analitiko mehea, lagin solido baten gainazalean 0-3 nm-ko eskualdeko geruza mehe baten konposizioari buruzko informazioa eman dezakeena.
② Aztertutako elementuen sorta zabala, elementu guztiak azter ditzakete H eta He izan ezik, elementu argiekiko sentikorra.
③ Analisi-eremu txikia, materialetan ≤ 50 nm-ko eskualdeko konposizio-aldaketak aztertzeko erabil daiteke.
④ Elementuen egoera kimikoak emateko gaitasuna.
⑤ Sakoneratik konposizio banaketa zehazteko gaitasuna.
⑥ Elementu gehienentzat, detekzio kuantitatiboaren sentikortasuna % 0.1 eta % 1.0 artekoa da. Analisi kuantitatiboaren zehaztasuna kalkulurako sentikortasun elementalaren koefizienteak erabiltzen direnean dauden elementuen % 4-30era mugatzen da, eta emaitza kuantitatiboak hobetu daitezke antzeko laginen estandarrak erabiltzen direnean.
Auger elektroi-espektroskopiaren egitura
AES tresnak, batez ere, elektroi-sistema optiko batek, elektroi-energia analizagailuak, laginak jartzeko sistemak, ioi-pistolak eta ultra-altuko huts-sistemak osatzen dute.
Elektroi sistema optikoa
Elektroi-sistema optikoa elektroien kitzikapen-iturri batek (katodo beroko kanoi elektronikoa), elektroi-sorta fokatze bat (lente elektromagnetikoa) eta desbideratze-sistema batek (deflexio-bobina) ditu. ren adierazle nagusiak sistema optiko elektronikoa elektroien izpiaren energia intzidentea, izpiaren intentsitatea eta izpiaren diametroa dira. AES analisirako gutxieneko eremua elektroi-izpi intzidentearen habe-puntuen diametro minimoaren araberakoa da; detekzio-sentsibilitatea izpiaren intentsitatearen araberakoa da. Bi metrika hauek sarritan kontraesankorrak izaten dira, habe-diametro txikiagoak izpi-korrontearen murrizketa nabarmena eragingo baitu, eta, beraz, konpromezua behar da orokorrean.
Elektroien energia analizatzailea
Hau da AESen muina eta bere funtzioa energia zinetiko ezberdinetako elektroiak biltzea eta bereiztea da. Elektroi osziladoreen energia oso baxua denez, gailu bereziak erabili behar dira tresnaren sentsibilitatea lortzeko. Gaur egungo OSCE espektrometro ia guztiek kartutxoen analizatzaile izeneko gailu bat erabiltzen dute.
Analizatzailearen gorputz nagusia bi zilindro zentrokide dira. Lagina eta barruko zilindroa aldi berean lurreratzen dira, desbideratze tentsio negatiboa aplikatzen zaio kanpoko zilindroari, barruko zilindroan elektroien sarrera eta irteera zirkularra irekitzen da eta kitzikapen-kanoi elektronikoa kartutxo-analizatzailearen barruko ganbaran jartzen da ( kartutxoen analizagailutik kanpo ere jar daiteke). Laginak igortzen duen energia jakina duten elektroiak sarrerako posiziotik sartzen dira bi zilindroetara, eta, azkenik, elektroiak irteeratik sartzen dira detektagailura, kanpoko zilindroari aplikatzen zaion deflexio-tentsioagatik. Kanpoko zilindroaren deflexio-tentsioa etengabe aldatzen bada, energia desberdineko elektroi interstizialak jaso daitezke detektagailuan. Energia analizagailutik ateratzen diren elektroiak pultsu-kontagailuan sartzen dira elektroien biderkagailuaren eta aurreanplifikadorearen ondoren, eta, azkenik, XY grabagailuak edo pantaila fluoreszenteak N elektroi interstizialen kopuruaren banaketa kurba erakusten du E elektroi-energiarekin.
Kupel-ispilu-analizatzailea elektroien izpien eskaneatzeko zirkuituarekin konbinatzen bada, eskaneatzeko OSCE mikroskopioa era daiteke (eskuineko irudia). Elektroi-pistolak eskaneatzeko mikroskopio elektronikoaren antzera funtzionatzen du, non bi faseko lenteak elektroi-izpiaren puntua 3 mikrara murrizten duen, eta eskaneaketa-sistemak elektroi-sorta kontrolatzen du laginaren eta irudi-hodiaren pantaila fluoreszentearen aldi berean eskaneatzea sortzeko.
Laginak jartzeko sistema
Sistemak normalean laginak sartzeko sistema, lagin-etapa bat, berotzeko edo hozteko aparatu bat, etab. Laginak aldatzeko behar den denbora murrizteko eta lagin-ganberan hutsune handia mantentzeko, OSCE espektrometroak lagin-etapa birakaria erabiltzen du. 6-12 lagin aldi berean edukitzeko gai da eta aztertu beharreko laginak behar den moduan probako posiziora helarazteko.
OSCE espektrometrorako laginak hutsune-ingurunea jasan behar du elektroi-izpiaren pean deskonposizio larririk gabe. irradiazioSubstantzia organiko eta lurrunkorrak ezin dira OSI bidez aztertu. Hauts-laginak briketan jar daitezke eta lagin-ganberan jar daitezke.
Ioizko pistola
Ioi-iturri batek eta izpiak fokatzeko lenteak eta beste atal batzuk ditu, eta funtzio hauek ditu:
Garbitu laginaren gainazala analisietarako; laginak oso garbi egon behar du, ohiko analisiak egin aurretik. sputtering Ioi-pistola laginaren gainazala garbitzean, laginaren gainazalari itsatsita dagoen zikinkeria kentzeko.
geruzaz geruza grabatzeko laginaren azalera, sakonera-profilaren analisiaren laginaren konposizioa. Oro har, erabili argon ioi-pistola diferentziala, hau da, presio diferentziala ponpaketa erabiltzea, analisi-ganbera baino gas-presioan ioi-pistola 103 aldiz handiagoa izan dadin. Modu honetan, ioi-pistolak funtzionatzen duenean, analisi-ganberak huts handian egon daitezke oraindik. Ioi-izpiaren energia 0.5 eta 5 keV arteko tartean doitu daiteke, eta izpiaren diametroa 0.1 eta 5 mm bitartekoa da. Sputtering-tranparen ertzaren eragina baztertzeko, sputtering-en grabaketa-eremuak elektroi-sorta intzidentearen lekuaren diametroa baino askoz handiagoa izan behar du. Ioi-izpia sorta zabalean eskaneatu daiteke.
Huts handiko sistema
Hau AESren osagai garrantzitsu bat da. Hau da, huts-maila altu batek laginaren gainazalaren orbandura murrizten duelako neurketa-prozesuan zehar, gainazaleko analisiaren emaitza zuzenak lortzen direlako. Gaur egungo AES komertzialaren huts-maila altua 10-10 Torr ingurura irits daiteke. Hutsean nahikorik gabe, gas-partikulak gainazalean itsatsiko dira, eta monogeruza bat segundo batean xurga daiteke 1-10 torr-etan. 6-10 torr-eko hutsean ere, karbono eta oxigeno kopuru handia xurgatuko da gainazal aktiboan 10 minuturen buruan, ia monogeruza batera hurbilduz. Horregatik garrantzitsua da hutseko sistemen ingurumena kutsatzea.
Auger elektroien espektroskopia laginaren aurretratamendua
Auger elektroi-espektroskopia laginak aztertzeko baldintza zehatzak ditu, eta, oro har, lagin eroale solidoak baino ezin dira analizatu. Solido isolatzaileak tratamendu berezi batekin azter daitezke. Printzipioz, hauts-laginak ezin ditu ERS-ek aztertu, baina lagin-prestaketa berezi baten bidez aztertu daitezke. Aztertu beharreko laginei aurretratamenduren bat jasaten zaie normalean, laginak hutsean transferitzen eta ipintzen direlako.
Hauts laginak maneiatzea
Hauts laginetarako laginak prestatzeko bi metodo arrunt daude. Bata zinta eroalea erabiltzea da hautsa zuzenean laginaren etapan finkatzeko, eta bestea hautsaren lagina xafla mehe batean sakatzea eta, ondoren, laginaren eszenatokian finkatzea.
Lagin lurrunkorren manipulazioa
Substantzia lurrunkorrak dituzten laginetarako, substantzia lurrunkorrak kendu behar dira lagina AESen huts-sisteman sartu aurretik. Orokorrean, lagina disolbatzailearekin berotu edo garbitu daiteke. Substantzia koipetsuak dituzten laginetarako, laginak, oro har, ultrasoinu bidez garbitzen dira hexanoarekin, azetonarekin eta etanolarekin, eta gero infragorriz lehortzen dira huts-sisteman sartu aurretik.
Laginaren tratamenduaren gainazaleko kutsadura
Olioa bezalako substantzia organikoekin kutsatutako laginetarako, lagina olioz garbitu behar da auger-espektrometro elektronikoan sartu aurretik. Hutseko sisteman sartu aurretik, lagina olioan disolbagarriak diren disolbatzaileekin garbitu behar da, hala nola, ziklohexanoarekin, azetonarekin, eta, azkenik, etanolarekin garbitu behar da disolbatzaile organikoak kentzeko. Laginaren gainazala oxidatzen ez dela ziurtatzeko, lehortze naturala erabiltzen da oro har. Lagin batzuk leundu daitezke.
Auger elektroien espektroskopia zehaztapena
Specification:
1. Auger elektroien espektroskopia tresneria lagin anitzeko sakonera-analisi guztiz automatizatua dago eskuragarri mikra-maila zehatzetan eremu txikien sakonera azkarra egiteko.
2. Energia hemisferikoko analizatzaile sentikor batez hornituta, sentsibilitate handia eman dezake eta laginaren analisi-denbora nabarmen murrizten du. Horrez gain, AESek hainbat lagin neur ditzake epe laburrean.
3. Zutabe mugikorreko ioi-pistola: korronte handiko energia handiko ioi-sorta film lodietarako erabiltzen da, energia baxuko ioi-sorta film ultra-meheetarako erabiltzen da, zutabe mugikor mota azelerazio-tentsio baxuarekin grabazio-tasa handia bermatzeko, tolestura fisikoko zutabea izango da. blokeatu energia handiko atomo neutroak, horrela sputtering hobiaren forma hobetuz eta sputtering ondoko eremuetara murrizten du.
Nola eskatu auger elektroi-espektroskopia?
Gurea interesatzen bazaizu Auger Elektroi Espektrometroa edo zalantzaren bat baduzu, idatzi e-mail bat info@antiteck.com helbidera, ahalik eta azkarren erantzungo dizugu.