Основные понятия и термины нанонауки и нанохимии
Ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия
жүктеу/скачать 1,04 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 3.4.1.3. Электронная Оже-спектроскопия
| 3.4.1.2. Ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия
Ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия (УФЭС) – разновидность фотоэлектронной спектроскопии, в которой для возбу- ждения фотоэлектронов используется излучение ультрафиолетового спектрального диапазона и которая служит для зондирования запол- ненных электронных состояний валентной зоны и зоны проводимости в поверхностном слое образца. В отличие от молекулярной электрон- ной спектроскопии, изучающей вещество по спектрам поглощения и испускания фотонов, соответствующих переходам электронов с одного энергетического уровня на другой, основным инструментом исследо- вания строения образца методом ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии является регистрация фотоэмиссии – электронов, поки- нувших материал в результате фотоионизации. В качестве лабораторных источников для УФЭС используют газо- разрядные лампы, чаще всего гелиевые. В этих источниках, в зависи- мости от давления газа и тока разряда, генерируется одна из двух ин- тенсивных линий с энергией фотонов 21.,2 эВ (He I) и 40.8 эВ (He II). Из-за того, что в УФЭС используются фотоны относительно низких энергий, в фотоэмиссионном процессе происходит возбуждение толь- ко валентных уровней. Кроме уровней, соответствующих заполненным состояниям поверхности вещества, на фотоэлектронный спектр могут влиять также заполненные орбитали адсорбированных молекул. Бла- годаря большому сечению фотоэмиссии валентных состояний при энергиях возбуждения, используемых в УФЭС, этот метод является мощным инструментом изучения структуры валентной полосы по- верхности материала и ее модификации в результате различных про- цессов, происходящих на поверхности: адсорбции, роста тонких пле- нок, химических реакций и т. д. 3.4.1.3. Электронная Оже-спектроскопия Оже-спектроскопия – метод анализа строения вещества по энер- гетическим спектрам электронов, возникающих в результате оже- 32 эффекта, проявляющегося при облучения образца высокоэнергетиче- скими пучками γ-квантов, ионов или электронов. В основе метода лежит оже-эффект, который открыл француз- ский физик П.В. Оже в 1920-х гг. При облучении образца пучком вы- сокоэнергетичных γ-квантов, ионов или электронов возможно «выби- вание» электрона с одной из внутренних оболочек атома. Поскольку такое состояние атома нестабильно, образовавшаяся вакансия быстро заполняется электроном с более высоко расположенных оболочек, что сопровождается испусканием фотона либо электрона (находящегося на одной из верхних оболочек атома), уносящего разницу энергий между исходным и конечным энергетическими уровнями. В первом случае происходит обычная рентгеновская флуоресценция, а в последнем случае проявляется оже-эффект, причем энергетический спектр оже- электронов позволяет с большой точностью идентифицировать эле- ментный состав вещества. Электроны с энергией 5-2000 эВ, исполь- зуемые в оже-спектроскопии, сильно рассеиваются в твердом теле, по- этому данный метод позволяет исследовать лишь тонкий поверхност- ный слой толщиной 1-2 нм. Высокая поверхностная чувствительность, возможность получе- ния количественной информации и простота использования позволяют широко использовать метод оже-спектроскопии в исследовательских лабораториях, в химической промышленности, металлургии и микро- электронике. жүктеу/скачать 1,04 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|