第1楼2005/10/30
AES的应用
AES最主要的应用是进行表面元素的定性分析。AES谱的范围可以收集到20-1700eV。因为俄歇电子强度很弱,用记录微分峰的办法可以从大的背景中分辨出俄歇电子峰,得到的微分峰十分明锐,很容易识别。图10.14是银原子的俄歇电子能谱,其中,曲线a为各种电子信息谱,b为曲线a放大10倍,c为微分电子谱,N(E)为能量为E的电子数,利用微分谱上负峰的位置可以进行元素定性分析。图10.15是金刚石表面Ti薄膜的AES谱,分析AES谱中知道,该薄膜表面含有C,Ti和O等元素。当然,在分析AES谱时,要考虑绝缘薄膜的荷电位移效应和相邻峰的干扰影响。与XPS相似,AES也能给出半定量的分析结果。这种半定量结果是深度为1-3nm表面的原子数百分比。
AES法也可以利用化学位移分析元素的价态。但是由于很难找到化学位移的标准数据,因此,谱图的解释比较困难。要判断价态,必须依靠自制的标样进行。
由于俄歇电子能谱仪的初级电子束直径很细,并且可以在样品上扫描。因此,它可以进行定点分析,线扫描,面扫描和深度分析。在进行定点分析时,电子束可以选定某分析点,或通过移动样品,使电子束对准分析点,可以分析该点的表面成份,化学价态和进行元素的深度分布。电子束也可以沿样品某一方向扫描,得到某一元素的线分布,并且可以在一个小面积内扫描得元素的面分布图。利用氩离子枪剥离表面,俄歇电子能谱仪同样可以进行深度分布。由于它的采样深度比XPS浅,因此,可以有比XPS更好的更深度分辨率。进行深度分析也是俄歇电子能谱仪的最有用功能。图10.16是PZT/Si薄膜界面反应后深度分析谱,图中溅射时间对应于溅射深度,由图可以看出,在PZT薄膜与硅基底间形成了稳定的SiO2界面层,这个界面层是由表面扩散的氧与从基底上扩散出来的硅形成的。