09030141 第三组作业按我们的理解,材料表面成分和结构的表征即是材料的表面成分和结构的分析
表面成分分析包括表面元素组成、化学态及其在表层的分布(横向和纵向)测定等
表面成分分析技术主要有俄歇电子能谱( AES),X 射线光电子能谱( XPS),二次离子质谱(SIMS),电子探针显微分析,离子探针显微分析等
表面结构分析指讨论表面晶相结构类型或原子排列,表面结构分析技术主要有 X 射线衍射、低能电子衍射(LEED)、光电子衍射(XPD)、中子衍射、扫描隧道显微镜和原子力显微镜等
通过分析这些能谱图和衍射花样的特点,来表征材料表面的成分和结构
表面成分分析1
1俄歇电子能谱分析常规俄歇电子能谱分析(AES,Auger ElectronSpectroscopy)是利用入射电子束使原子内层能级电离,产生无辐射俄歇跃迁,俄歇电子逃逸到真空中,用电子能谱仪在真空中对其进行探测的一种分析方法
在薄膜材料化学成分的分析方面,俄歇电子能谱是应用最为广泛的分析方法,它能对表面0.5~2 nm范围内的化学成分进行灵敏的分析,分析速度快,能分析从Li—U的所有元素,不仅能定量分析,而且能提供化学结合状态的情况
亦可用氩或其它惰性气体离子对试样待分析部分进行溅射刻蚀,从而得到材料沿纵向的元素成分分析
俄歇电子能谱基本原理 入射电子束和物质作用,可以激发出原子的内层电子
外层电子向内层跃迁过程中所释放的能量,可能以X光的形式放出,即产生特征X射线,也可能又使核外另一电子激发成为自由电子,这种自由电子就是俄歇电子
对于一个原子来说,激发态原子在释放能量时只能进行一种发射:特征X射线或俄歇电子
原子序数大的元素,特征X射线的发射几率较大,原子序数小的元素,俄歇电子发射几率较大,当原子序数为33时,两种发射几率大致相等
因此,俄歇电子能谱适用于轻元素的分析
假如电子束将某原子K层电子激发为自