III 俄歇电子能谱(AES).PDF

III 俄歇电子能谱(AES) 一 AES 的基本原理3 二 固体的俄歇电子发射7 三 化学效应11 四 仪器装备12 五 定性与定量分析14 1. 定性分析14 2. 定量分析18 六 深度剖析(Depth Profile)和显微分析21 七 结 论25 电子能谱(Electron Spectroscopy) 3-2 第三章 俄歇电子能谱(AES) 俄歇过程是法国科学家Pierre Auger首先发现的 1922年俄歇完成大学学习后加入 物理化学实验室在其准备光电效应论文实验时首先发现这一现象 几个月后 于1923 年他发表了对这一现象 其后以他的名字命名 的首次描述 30年后它被发展成一种研 究原子和固体表面的有力工具 尽管从理论上仍然有许多工作要做 然而俄歇电子能谱 现已被证明在许多领域是非常富有成果的 如基础物理 原子 分子 碰撞过程的研究 或基础和应用表面科学 P. Auger有幸长寿看到了他的发现的科学和技术影响 当原子的内层电子被激发形成空穴后 原子处于较高能量的激发态 这一状态是 — 不稳定的 它将自发跃迁到能量较低的状态 退激发过程 存在两种退激发过程 一 X — 种是以特征 射线形式向外辐射能量 辐射退激发 另一种通过原子内部的转换过程 — 把能量交给较外层的另一电子 使它克服结合能而向外发射 非辐射退激发过程 (Auger ) 过程 向外辐射的电子称为俄歇电子 其能量仅由相关能级决定 与原子激发 状态的形成原因无关 因而它具有 指纹 特征 可用来鉴定元素种类 一 AES 的基本原理 1. 俄歇效应(Auger Effect) 处于基态的原子若用光子或电子冲击激发使内层电子电离后 就在原子的芯能级 上产生一个空穴 这一芯空穴导致外壳层E 的收缩 这种情形从能量上看是不稳定的 L 2,3 K L ( ) 并发生弛豫 空穴被高能态 的一个电子填充 剩余的能量 E −E 用于释放一个电 1 K L 1 子 即俄歇电子 俄歇过程是一三电子过程 终态原子双电离 与入射激发源的独立性 不与光电发射竞争 俄歇电子动能与光电子动能类似 所以有类似的表面灵敏性 X ( XPS ) ( 初始芯空穴可由 射线产生 可观察到 中的俄歇峰 也可由电子束 最 常用于AES), 谱中包含俄歇电子 入射和非弹性散射电子 但无光电子峰 3-3 电子能谱(Electron Spectroscopy) X 俄歇过程的表示 俄歇电子用原子中出现空穴的 射线能级符号次序表示