材料分析测试技术--AES与XPS分析方法.ppt

材料分析测试技术AES与XPS分析方法俄歇电子能谱俄歇电子是1925年法国科学家PAuger发现,他用X射线照射威尔逊云雾时,发现有两个电子径迹,一个径迹是由光电子射出产生,另一个径迹是由后来人们称为俄歇电子的发射产生次电子的一种,信号微弱俄歇电子能谱AES:Augerelectronspectroscopy电子束与样品作用后产生的粒子和波如下图:e枪X-Ray(EPMA)俄歇e(AE)阴极荧光背散射eSEM次e衍射e20透射e(TEM二次电子能量分布①高能区处出现一个很尖的峰,此为入射e与原子弹性碰撞后产生的散射峰能量保持不变。②二次电子②在低能区出现一个较高①弹性散射峰的宽峰,此为入射e与原子非弹性碰撞所产生的次e,这些二次e又链式诱发出更多的二次级电子。③二峰之间的一个广阔区域(50eV~2000eV)电③俄歇电子峰子数目少,产生的峰为俄歇电子峰。sDet基本原理俄歇电子和俄歇跃迁俄歇电子入射电子俄歇至少涉及两个能级和三个电子,适用于除氢、氦以外所有元素分析俄歇电子能量对于WXY跃迁实际测量到的俄歇电子的动能:E(Z)=EW(Z)-Ex(z)-Ey(z+a)-、X和Y能级的结合能仝:X壳失去电子后Y壳层电子的结合能的增加Z:原子序数,∞、⑧为别为样品材料和分析仪器的功函数Z=3~14的原子最主要的俄歇峰是由KLL跃迁形成>z=14~40的原子最主要的俄歇峰是由LMM跃迁形成>z=40~79最主要的俄歇峰是由MM跃迁形成电子能量ev不同原子序数的原子主要跃迁的俄歇电子能量图俄歇电子强度俄歇电子强度就是俄歇电流大小。对于某一基体材料中的A元素发生WXY俄歇跃迁产生的俄歇电流通常表示为IACWXY=IpoA(EP,Ew)PA(WXY)MACEwxy[l+rA(EP,Ew):俄歇电子与荧光Ⅹ射线是两个互相关联和竞争的发射过程。俄歇电子和X射线的发射机率(产额)互为稍长,即PA+Px=1。K型跃迁半经验公式:(1-PAPA=(-A+BZCZ3)4如图,Z<15,Z<19,Z<32俄歇能谱仪结构(圆筒能量分析器)仪蕊结幗信号处理与记录系统电子能量分析器电枪电子倍增器样品台溅射离子枪