Spettrometru Elettron Auger
X'inhi l-ispettroskopija tal-elettron auger?
Spettroskopija tal-elettroni Auger (AES) hija teknika analitika għax-xjenza tal-wiċċ u tal-materjali. Għalhekk, it-teknika hija msemmija prinċipalment mill-analiżi tal-effett Osher. Fl-1953, l-ispettroskopija tal-OSCE ġiet applikata gradwalment għall-analiżi tal-proprjetajiet kimiċi u l-kompożizzjoni tal-wiċċ ta 'kampjun. Huwa kkaratterizzat mill-fatt li l-elettroni Roche ġejjin minn wiċċ baxx u joħorġu biss informazzjoni mill-wiċċ, u l-pożizzjoni tal-enerġija tal-ispettru hija fissa u faċli biex tiġi analizzata.
Applikazzjoni tal-ispettroskopija tal-elettron auger
Analiżi elementali tal-wiċċ ta 'kampjuni ta' trab nanoċeramika
Fil-proċess tal-preparazzjoni tat-trab nanoċeramiku, l-elettroni auger ispettrometru qed tipprova tarrikkixxi l-wiċċ tal-partiċelli tat-trab b'ċerti dopanti biex tifforma saff ta' inklużjonijiet bil-għan li tnaqqas l-agglomerazzjoni tat-trab, ittejjeb il-proprjetajiet tal-konfini tal-qamħ u tinibixxi t-tkabbir tal-qamħ. Normalment, il-ħxuna tas-saff ta' arrikkiment tal-wiċċ tista' tkun biss fl-ordni ta' ftit saffi atomiċi. It-teknika tal-analiżi tal-wiċċ ta' Osher għandha fond ta' kampjunar żgħir ħafna. Meta l-qċaċet karatteristiċi tal-enerġija kinetika elementali jew l-enerġija li torbot li tikkaratterizza l-kompożizzjoni kimika tal-partiċelli tat-trab jiġu mgħottija mill-qċaċet karatteristiċi tad-dopanti, il-wiċċ ikun tabilħaqq arrikkit bid-dopanti.
Analiżi elementali u analiżi tal-fond ta 'film irqiq, film b'ħafna saffi u kampjuni ta' film oħxon
Peress li l-istrument AES huwa mgħammar b'sistema ta 'inċiżjoni tal-kanun tal-jone, applikazzjoni ewlenija oħra, minbarra t-tindif tal-wiċċ tal-kampjun, hija l-analiżi tad-distribuzzjoni tal-elementi bil-fond tal-kampjun (firxa tal-fond minn ftit nanometri għal diversi mijiet nanometri). Din it-teknika ta 'analiżi hija meħtieġa għal films ta' passivazzjoni, films ta 'insulazzjoni termali, films ferroelettriċi, films iebsin, eċċ Wara t-tqaxxir tas-saff u l-ġbir ta' saff ta 'spettri, il-kwalità tal-formazzjoni tal-film, wisa' tad-diffużjoni fl-interface, mekkaniżmu ta 'diffużjoni u parametri tal-proċess tal-produzzjoni tal-film li jeħtieġ li jiġu aġġustati jistgħu jiġu analizzati.
Analiżi elementali fuq il-wiċċ ta 'kampjuni ta' blokki
Ċerti kampjuni għandhom ġenerazzjoni ta 'wiċċ irqiq u żoni ta' ġenerazzjoni żgħira, bħall-analiżi tal-kontaminazzjoni u kontra t-tniġġis fuq il-wiċċ ta 'pjanċi tal-azzar u muniti tal-fidda, u l-analiżi tal-kawżi ta' falliment ta 'apparat mikroelettroniku. Eżemplari oħra fihom elementi ultra-ħfief, bħall-analiżi ta 'Li, B, C u N f'ċeramika komposta bbażata fuq SiC b'fibri SiC miksija b'saffi BN u C, u ċeramika funzjonali tat-titanat tal-kalċju doped Li.
Prinċipju tax-xogħol tal-ispettroskopija tal-elettron Auger
il prinċipju bażiku tal-ispettroskopija tal-elettron auger hija li meta raġġ ta 'elettroni ta' enerġija għolja jinteraġixxi ma 'kampjun solidu, l-elettroni fil-qoxra ta' ġewwa ta 'l-atomu huma eċċitati mill-jonizzazzjoni u jħallu vakanza, u l-elettroni ta' barra jaqbżu għal dan il-livell ta 'enerġija. Fil-proċess ta 'rilaxx tal-enerġija, l-atomu jista' jarmi dawl tar-raġġi X b'enerġija karatteristika, jew jista 'jittrasferixxi din l-enerġija għal elettron ieħor ta' barra, li jikkawża aktar jonizzazzjoni u b'hekk jarmi RSE b'enerġija karatteristika. L-iskoperta tal-enerġija u l-intensità tal-elettron Roche tagħti informazzjoni kwalitattiva u kwantitattiva dwar il-kompożizzjoni kimika tas-saff tal-wiċċ. Għal atomu, l-atomu eċċitati jista 'jitfa' biss tip wieħed ta' enerġija: raġġi X karatteristiċi jew elettroni Roche. Għal elementi b'numru atomiku għoli, ir-raġġi X karatteristiċi huma aktar probabbli li jiġu emessi, u għal elementi b'numru atomiku baxx, l-elettroni oscillanti huma aktar probabbli li jiġu emessi, u meta n-numru atomiku huwa 33, iż-żewġ tipi ta' emissjoni huma bejn wieħed u ieħor ugwali. Għalhekk, AES huwa adattat għall-analiżi ta 'elementi ħfief. Jekk raġġ ta 'elettroni jeċita elettron fis-saff K ta' atomu bħala elettron ħieles, l-elettron tas-saff L jaqbeż lejn is-saff K, u l-enerġija rilaxxata teċita elettron ieħor fis-saff L bħala elettron interstizjali, dan elettron interstizjali jissejjaħ elettron interstizjali KLL. Bl-istess mod, l-elettron LMM huwa elettron fis-saff L li huwa eċċitat, u l-elettron tas-saff M jimtela fis-saff L, u l-enerġija rilaxxata tikkawża elettron ieħor tas-saff M li jkun eċċitat.
Vantaġġi tal-ispettrometru tal-elettron auger
AES hija prinċipalment teknika analitika biex tinkiseb informazzjoni dwar l-ispeċi elementali, il-kompożizzjoni, u l-istat kimiku tal-wiċċ tal-kampjun, u l-vantaġġi tagħha huma kif ġej:
① Saff analitiku irqiq, li jista 'jipprovdi informazzjoni dwar il-kompożizzjoni ta' saff irqiq fir-reġjun 0-3 nm fuq il-wiċċ ta 'kampjun solidu.
② Firxa wiesgħa ta 'elementi analizzati, tista' tanalizza l-elementi kollha ħlief H u He, sensittivi għal elementi ħfief.
③ Żona ta 'analiżi żgħira, tista' tintuża għall-analiżi tal-bidliet fil-kompożizzjoni fir-reġjun ≤ 50 nm fil-materjali.
④ Kapaċità li tipprovdi stati kimiċi ta 'elementi.
⑤ Kapaċità li tiddetermina d-distribuzzjoni mill-fond għall-kompożizzjoni.
⑥ Għal ħafna elementi, is-sensittività ta 'skoperta kwantitattiva hija 0.1% sa 1.0%. L-eżattezza tal-analiżi kwantitattiva hija limitata għal 4-30% tal-elementi preżenti meta jintużaw koeffiċjenti ta 'sensittività elementali għall-kalkolu, u huwa possibbli li jittejbu r-riżultati kwantitattivi meta jintużaw standards ta' kampjuni simili.
Struttura tal-ispettroskopija tal-elettron auger
L-istrument AES jikkonsisti prinċipalment minn sistema ottika ta 'l-elettroni, analizzatur ta' l-enerġija ta 'l-elettroni, sistema ta' tqegħid ta 'kampjuni, gun joni, u sistema ta' vakwu ultra-għoli.
Sistema ottika tal-elettroni
Is-sistema ottika tal-elettroni tikkonsisti minn sors ta 'eċitazzjoni tal-elettroni (kanun tal-elettron tal-katodu sħun), raġġ tal-elettroni li jiffoka (lenti elettromanjetika), u sistema ta' deflessjoni (coil ta 'deflessjoni). L-indikaturi ewlenin tal- sistema ottika tal-elettroni huma l-enerġija tar-raġġ ta 'elettroni inċidentali, l-intensità tar-raġġ, u d-dijametru tar-raġġ. L-erja minima għall-analiżi AES tiddependi fuq id-dijametru minimu tal-post tar-raġġ tar-raġġ tal-elettroni inċidentali; is-sensittività tas-sejbien tiddependi fuq l-intensità tar-raġġ. Dawn iż-żewġ metriċi ħafna drabi huma kemmxejn kontradittorji, peress li dijametru tar-raġġ iżgħar jirriżulta fi tnaqqis sinifikanti fil-kurrent tar-raġġ, u għalhekk ġeneralment ikun meħtieġ kompromess.
Analizzatur tal-enerġija tal-elettroni
Din hija l-qalba ta 'AES u l-funzjoni tagħha hija li tiġbor u tissepara elettroni ta' enerġiji kinetiċi differenti. Minħabba l-enerġija estremament baxxa tal-elettroni tal-oxxillatur, għandhom jintużaw apparati speċjali biex tinkiseb is-sensittività meħtieġa tal-istrument. Kważi l-ispettrometri attwali kollha tal-OSCE jużaw apparat imsejjaħ analizzatur tal-iskartoċċ.
Il-korp ewlieni tal-analizzatur huwa żewġ ċilindri konċentriċi. Il-kampjun u ċ-ċilindru ta 'ġewwa huma ertjati simultanjament, vultaġġ ta' deflessjoni negattiv huwa applikat għaċ-ċilindru ta 'barra, daħla u ħruġ ta' elettroni ċirkolari jinfetħu fuq iċ-ċilindru ta 'ġewwa, u l-pistola ta' elettron ta 'eċitazzjoni titqiegħed fil-kamra ta' ġewwa tal-analizzatur tal-iskartoċċ ( tista 'wkoll titqiegħed barra l-analizzatur tal-iskartoċċ). L-elettroni b'ċerta enerġija emessa mill-kampjun jidħlu fiż-żewġ ċilindri mill-pożizzjoni tad-daħla, u finalment, l-elettroni jidħlu fid-ditekter mill-iżbokk minħabba l-vultaġġ tad-deflessjoni applikat għaċ-ċilindru ta 'barra. Jekk il-vultaġġ tad-deflessjoni fuq iċ-ċilindru ta 'barra jinbidel kontinwament, l-elettroni interstizjali b'enerġiji differenti jistgħu jiġu riċevuti fid-ditekter min-naħa tagħhom. L-elettroni li joħorġu mill-analizzatur tal-enerġija jidħlu fil-counter tal-polz wara l-multiplikatur tal-elettroni u l-preamplifier, u finalment, ir-reġistratur XY jew l-iskrin fluworexxenti juri l-kurva tad-distribuzzjoni tan-numru ta 'elettroni interstizjali N bl-enerġija tal-elettroni E.
Jekk l-analizzatur tal-mera tal-kanna jiġi kkombinat maċ-ċirkwit tal-iskannjar tar-raġġ tal-elettroni, jista 'jiġi ffurmat mikroskopju tal-OSCE tal-iskannjar (figura tal-lemin). Il-kanun tal-elettroni jaħdem b'mod simili għall-mikroskopju elettroniku tal-iskannjar, fejn il-lenti f'żewġ stadji tnaqqas il-post tar-raġġ tal-elettroni għal 3 mikroni, u s-sistema tal-iskannjar tikkontrolla r-raġġ tal-elettroni biex tipproduċi skanjar simultanju fuq il-kampjun u l-iskrin fluworexxenti tat-tubu tal-istampa.
Sistema ta 'tqegħid tal-kampjun
Is-sistema ġeneralment tikkonsisti minn sistema ta 'introduzzjoni tal-kampjun, stadju tal-kampjun, apparat tat-tisħin jew tat-tkessiħ, eċċ Biex jitnaqqas il-ħin meħtieġ għall-bidla tal-kampjun u biex jinżamm vakwu għoli fil-kamra tal-kampjun, l-ispettrometru tal-OSCE juża stadju tal-kampjun li jdur, kapaċi jżomm 6-12-il kampjun simultanjament u jwassal il-kampjuni li jridu jiġu analizzati fil-pożizzjoni tat-test kif meħtieġ.
Il-kampjun għall-ispettrometru OSCE għandu jkun kapaċi jiflaħ l-ambjent tal-vakwu mingħajr dekompożizzjoni serja taħt raġġ ta' elettroni irradjazzjoniSustanzi organiċi u volatili ma jistgħux jiġu analizzati bl-OSI. Il-kampjuni tat-trab jistgħu jsiru f'briquettes u jitqiegħdu fil-kompartiment tal-kampjun.
Pistola tal-jone
Tikkonsisti minn sors ta 'jone u raġġi li jiffokaw lenti u partijiet oħra, għandu l-funzjonijiet li ġejjin:
naddaf il-wiċċ tal-kampjun għall-analiżi l-kampjun jeħtieġ nadif ħafna, fl-analiżi qabel l-użu komuni sputtering Pistola tal-jone fuq it-tindif tal-wiċċ tal-kampjun, biex tneħħi l-ħmieġ imwaħħal mal-wiċċ tal-kampjun.
saff b'saff inċiżjoni wiċċ tal-kampjun, kompożizzjoni tal-kampjun tal-analiżi tal-profil tal-fond. Ġeneralment uża pistola tal-jone tal-argon differenzjali, jiġifieri, l-użu tal-ippumpjar tal-pressjoni differenzjali sabiex il-pistola tal-jone fil-pressjoni tal-gass mill-kamra tal-analiżi tkun madwar 103 darbiet ogħla. Dan il-mod meta l-kanun tal-jone jaħdem, il-kamra tal-analiżi xorta tista 'tkun f'vakwu għoli. L-enerġija tar-raġġ tal-jone tista 'tiġi aġġustata fil-medda ta' 0.5 sa 5 keV, u d-dijametru tal-post tar-raġġ huwa aġġustabbli minn 0.1 sa 5 mm. Biex teskludi l-influwenza tat-tarf tan-nassa tal-isputtering, iż-żona tal-inċiżjoni tal-sputtering għandha tkun ħafna akbar mid-dijametru tal-post tar-raġġ tal-elettroni inċidentali. Ir-raġġ tal-jone jista 'wkoll jiġi skennjat fuq firxa wiesgħa.
Sistema ta 'vakwu ultra-għoli
Dan huwa komponent importanti tal-AES. Dan minħabba li livell għoli ta 'vakwu jimminimizza t-tbajja' tal-wiċċ tal-kampjun matul il-proċess tal-kejl, li jirriżulta f'riżultati ta' analiżi tal-wiċċ korretti. Il-livell għoli ta 'vakwu ta' AES kummerċjali attwali jista 'jilħaq madwar 10-10 Torr. Mingħajr vakwu suffiċjenti, partiċelli tal-gass se jaderixxu mal-wiċċ, u monosaff jista 'jiġi adsorbit f'madwar 1 sekonda f'10-6 torr. Anke f'vakwu ta '10-10 torr, ammont konsiderevoli ta' karbonju u ossiġnu se jiġu adsorbiti fuq il-wiċċ attiv fi żmien 30 minuta, kważi toqrob monosaff. Huwa għalhekk li l-kontaminazzjoni ambjentali tas-sistemi tal-vakwu hija importanti.
Auger spettroskopija elettronika kampjun pretrattament
Spettroskopija tal-elettron Auger għandu rekwiżiti speċifiċi għall-analiżi tal-kampjuni, u ġeneralment jistgħu jiġu analizzati biss kampjuni konduttivi solidi. Solidi iżolanti jistgħu jiġu analizzati bi trattament speċjali. Fil-prinċipju, il-kampjuni tat-trab ma jistgħux jiġu analizzati mill-ERS, iżda jistgħu jiġu analizzati bi preparazzjoni speċjali tal-kampjun. Il-kampjuni li għandhom jiġu analizzati huma ġeneralment soġġetti għal xi trattament minn qabel minħabba t-trasferiment u t-tqegħid tal-kampjuni fil-vakwu.
Immaniġġjar ta' kampjuni ta' trab
Hemm żewġ metodi komuni ta 'preparazzjoni ta' kampjuni għal kampjuni ta 'trab. Wieħed huwa li tuża tejp konduttiv biex tiffissa t-trab direttament fuq l-istadju tal-kampjun, u l-oħra hija li tagħfas il-kampjun tat-trab f'folja rqiqa u mbagħad waħħalha fuq l-istadju tal-kampjun.
Immaniġġjar ta' kampjuni volatili
Għal kampjuni li jkun fihom sustanzi volatili, is-sustanzi volatili għandhom jitneħħew qabel ma l-kampjun jidħol fis-sistema tal-vakwu tal-AES. Ġeneralment, il-kampjun jista 'jissaħħan jew jitnaddaf b'solvent. Għal kampjuni li fihom sustanzi żejtnija, il-kampjuni huma ġeneralment imnaddfa permezz ta 'tindif ultrasoniku b'hexane, aċetun u etanol min-naħa tagħhom, u mbagħad imnixxfa fl-infra-aħmar qabel ma jidħlu fis-sistema tal-vakwu.
Kontaminazzjoni tal-wiċċ tal-ipproċessar tal-kampjun
Għal kampjuni kkontaminati b'sustanzi organiċi bħaż-żejt, il-kampjun għandu jitnaddaf biż-żejt qabel ma jidħol fl-ispettrometru tal-elettron auger. Qabel ma jidħol fis-sistema tal-vakwu, il-kampjun għandu jitnaddaf b'solventi li jinħallu fiż-żejt, bħal cyclohexane, aċetun, eċċ., U fl-aħħar jinħasel bl-etanol biex jitneħħew is-solventi organiċi. Biex jiġi żgurat li l-wiċċ tal-kampjun ma jkunx ossidizzat, ġeneralment jintuża t-tnixxif naturali. Xi kampjuni jistgħu jiġu illustrati.
Speċifikazzjoni tal-ispettroskopija tal-elettron Auger
Speċifikazzjoni:
1. Strumentazzjoni tal-ispettroskopija tal-elettroni Auger hija kompletament awtomatizzata analiżi tal-fond b'ħafna kampjuni hija disponibbli għal analiżi rapida tal-fond ta 'żoni żgħar f'livelli speċifiċi ta' mikron.
2. Mgħammar b'analizzatur tal-enerġija emisferika sensittiva, jista 'jipprovdi sensittività għolja u jnaqqas b'mod sinifikanti l-ħin tal-analiżi tal-kampjun. Barra minn hekk, l-AES jista 'jkejjel kampjuni multipli f'perjodu qasir.
3. Pistun tal-jone tat-tip tal-kolonna li jżomm f'wiċċ l-ilma: ir-raġġ tal-jone ta 'enerġija għolja ta' kurrent għoli huwa użat għal films ħoxnin, ir-raġġ tal-jone ta 'enerġija baxxa jintuża għal films ultra-rqaq, tip ta' kolonna li jżomm f'wiċċ l-ilma biex jiżgura rata għolja ta 'inċiżjoni b'vultaġġ baxx ta' aċċelerazzjoni, kolonna fiżika tal-liwi se jimblokka l-atomi newtrali ta 'enerġija għolja, u b'hekk ittejjeb il-forma tal-għadma tal-sputtering u tnaqqas l-isputtering għal żoni li jmissu magħhom.
Kif tordna spettroskopija tal-elettron auger?
Jekk inti interessat tagħna Spettrometru Elettron Auger jew għandek xi mistoqsijiet, jekk jogħġbok ikteb e-mail lil info@antiteck.com, aħna nwieġbuk kemm jista 'jkun malajr.