Auger-Elektron Spektroskopy (AES) Werom nei: frysk.htm

Bylden: Jeol Ltd.

1. Prinsipe: Auger-elektroanen wurde troch in materiaal śtstjoerd as it bestriele wurdt mei primźre elektroanen (meastentiids mei in enerzjy tusken 1 en 10 keV).
Auger-elektroanen hawwe in per elemint spesifike enerzjy (meastentiids tusken 30eV en 3000eV), dat se kinne brūkt wurde om de gearstalling fan it te ūndersykjen meunster fźst te stellen.

2. Resolśsje: Auger-elektroanen śt djippere lagen reitsje troch botsings mei heger lizzende atomen har karakteristike enerzjy kwyt. De analysearbere elektroanen binne dźrom ōfkomstich śt de boppeste 0,5 oant 3 nm (5-30Å), d.i. 2 oant 10 atoomlagen! Dźrom is AES tige in oerflak-analyzetechnyk.
It horizontale oplossende fermogen wurdt benammen beskaat troch de minimale trochsnee fan 'e primźre elektroanebondel, dy 't yn foar AES praktyske gefallen fariearret tusken 0,3 µm by 10 keV en 1E-8 A bondelstream en 10 µm by 2 keV en 3E-6 A.
De lytste te mjitten konsintraasje fan in elemint wurdt berikt by de grutste stream en bedraacht ōfhinklik fan it materiaal 0,1 ą 1 atoom %.

3. Apparaat: Dat bestiet yn prinsipe śt in raster-elektroanemikroskoop (SEM), dy 't it mūglik makket in sterk fergrutte byld fan in meunster te krijen en dźr it mjitplak op śt te sykjen. De yntinsiteit fan 'e Auger-elektroanen as funksje fan har enerzjy wurdt metten mei in yn 'e SEM derby sette silindryske spegelanalysator (CMA) en kin mei help fan in kompjūter fźstlein en ferwurke wurde.
In sputterkanon makket it mūglik om mei help fan argon- of neon-ioanen laachjes fan it oerflak fan it meunster ōf te heljen, dat der binne ek mjittings yn 'e djipte mūglik (ōfname sa'n 6 nm yn 'e minśt).

Trochsneed fan in Auger Apparaat (Jeol)

3.1 Fakśm: Om in skjin sputtere oerflak ūnder it analysearjen skjin te hālden (bedekking < 0,05 atoomlaach yn 30 min.) is in djip fakśm nedich fan ca. 1,5E-7 Pascal (1E-10 Torr). Dat wurdt berikt mei help fan net-bewegende en oaljefrije ioanisaasjepompen. Troch gebrūk fan in folslūs mei foarfakśm wurdt frij djip fakśm al yn 5 minuten nei ynbringen fan in meunster wer berikt.

4. De mjitrisseltaten kinne werjūn wurde as folget:

4.1 Spektra: Dy jouwe de yntinsiteit fan 'e Auger-elektroanen as funksje fan har enerzjy. Meastentiids wurdt dźr de ōflate kurve E x dN/dE foar brūkt, dźr 't in positive en in negative pyk byinoar steane. De enerzjy fan 'e negative pyk wurdt as noarm nommen. Faak foarkommende wearden binne 510 eV foar soerstof, 272 eV foar koalstof en 92 eV en 1396 eV foar silisium. As it silisium oksidearre is, is de pyk ferskood fan 92 eV nei 76 eV.

Spektra (absolśt en ōflaat)

4.2 Kwantifisearring: Dat kin barre troch yn it spektrum foar elk elemint binnen in beskaat gebiet de yntinsiteit te mjitten en dy mei help fan in relative gefoeligensfaktor (RSF) te ferrekkenjen. It risseltaat wurdt jūn yn atoom %, mar de krektens is sūnder spesjale foarsoargen net better as in faktor twa. Ekstra ōfwikings kinne ūntstean yn legearings en sa, mei 't de gefoeligens beynfloede wurdt troch de "matriks" of mei 't it iene elemint hurder ōfsputtert as it oare.

4.3 Djipteprofilen: Dy krijt men troch mjittings as by punt 4.2 hieltyd automatysk nei in beskate perioade sputterjen wer te dwaan. De yntinsiteit of de prosintuele gearstalling kin śtset wurde as funksje fan 'e sputtertiid, dy 't troch de foar elk elemint spesifike sputtergong yn djipte omset wurde kin.
De djipte wurdt gewoanlik opjūn yn "nm"; de skrapkes jouwe oan dat dźr by rekkene is mei de sputtergong fan SiO2. Troch ynterferinsje fan piken ūntstiene flaters kinne mei help fan LEVEL-manipulaasje ferbettere wurde.
It sputterjen feroarsaket ūnsljochtens en dźrtroch ūnskerpte yn it djipte-profyl. Op flak materiaal bedraacht dy ūnskerpte 5 ą 10 % fan 'e op dat stuit sputtere djipte. Op al ūnflak materiaal kin dat troch skaadeffekten noch folle mear wurde.

Djipte-profyl fan fergroomd izeroerflak mei tin as hechtlaach
Atoom
%
 
  Sputtertiid (min.)
Djipte (Å)
 

4.4 Mapping: Dat is in kartearring fan 'e relative konsintraasje fan in beskaat elemint oer it oerflak fan in meunster. It risseltaat komt gewoanlik beskikber as in swart/wyt foto (wyt = grutste konsintraasje) dy 't korrespondearret mei in SEM-foto, yn ferbān mei optimale gefoeligens meastentiids ūnder in hoeke fan 30, 45 of 60 graden. Der wurdt automatysk topografyske korreksje tapast (tsjin de ynfloed fan skaadwurking en sa).

Mappings fan in legearing fan koper mei sulver
  SEM-byld Auger-byld foar koper Auger-byld foar sulver  

5. Mūglike problemen:

5.1 Opladen. By analyze fan isolatoaren of net elektrysk mei massa ferbūne meunsters ūntstiet maklik opladen troch de primźre elektroanen. Dat soe as gefolch hawwe dat de piken op 'e enerzjyskaal ferskowe en automatyske djipteprofilearring net mear mūglik is. Troch manipulaasje mei de primźre enerzjy en de kantelhoeke fan it meunster kin dat meastentiids wol kompinsearre wurde mei gruttere sekondźre emisje, mar dat jout faak oanlieding ta in ynstelling dy 't net optimaal is foar de gefoeligens. Giet de isolaasje net djipper as oant sa 'n 1 µm ūnder it oerflak, dan kin dy meastentiids troch elektroane- penetraasje geliedend makke wurde en is it probleem lytser. Dźr is dan in hege primźre enerzjy (b.g. 10 keV foar 1 µm) foar nedich.

5.2 Strielingsskea. Troch bestrieljen mei elektroanen kin in meunster fernield wurde, b.g. troch ūntleding (SiO2 ensfh.) of troch ferwaarming oant it raanpunt (isolatoaren). Om dy reden wurdt safolle mūglik mei in oant 50 of 100 µm defokussearre elektroanebondel wurke. Op lytsere struktueren is dat fansels net mūglik.

6. Meunsters. Yn ferbān mei de grutte fan 'e poarte en de needsaaklike manipulaasjerūmte is de tastiene grutte fan it meunster beheind. De standertgrutte is 10 x 10 mm en minder as 1 mm tsjūk. Under beskate omstannichheden binne gruttere ōfmjittings mūglik mei in maksimum fan sawat 60 x 20 x 5 mm. It meunster moat sa skjin mūglik ōflevere wurde, benammen as it om in oerflak-analyze giet.

Auger-apparaat (Jeol)