Глубина выхода

Глубина выхода Я, зависит, конечно, от характера образца (плотности и упаковки), энергии связи электронов, а значит, и Ект, угла эмиссии фотоэлектронов. При фиксированных углах Я является приближенной функцией кин(Х.л кин" ). [c.147]

Глубина выхода фотоэлектронов [c.146]

При оценке длины свободного пробега Я, фотоэлектрона (глубины выхода) на практике обычно предполагают, хотя это и не совсем строго, экспоненциальную зависимость интенсивности I=f(X). Величину л экспериментально оценивают тогда по ослаблению интенсивности сигнала подложки при напылении на нее пленки известной толщины [c.146]

Рис. 3.53. Схема взаимодействия электронного пучка с энергией 20 кэВ со сплавом Си—10% Со, демонстрирующая область взаимодействия электронов (сплощная линия), глубину выхода отраженных электронов, глубину выхода вторичных электронов, глубину генерации рентгеновского излучения для Сц/са (пунктирная линия) и Сиг. (щтрихпунктирная линия), глубину образования флуоресценции Сок под действием Сик .

При малых энергиях связи электронов, т. е. больших кинетических энергиях (валентные оболочки), фотоэлектроны могут преодолевать толщину до 10 нм, а при энергиях связи порядка сотен и 1000 эВ глубина выхода фотоэлектронов не превышает обычно [c.147]

Как определяется глубина выхода фотоэлектронов [c.166]

З.5.1.2. Длина пробега и глубина выхода [c.59]

Важной характеристикой вторичных электронов является их малая глубина выхода, что является прямым следствием их низкой кинетической энергии при образовании. При движении в твердом теле за счет потерь энергии из-за неупругого рассеяния, которое имеет большую вероятность для электронов с низкой энергией, вторичные электроны испытывают сильные потери энергии. Кроме того, чтобы вылететь из твердого тела, вторичные электроны должны преодолеть поверхностный потенциальный барьер (работа выхода), для чего требуется энергия в несколько электронвольт. По мере того как электрон пучка продвигается глубже в образец и создает вторичные электроны, вероятность вылета таких электронов экспоненциально убывает [c.59]

В работе [40] было получено, что максимальная глубина выхода вторичных электронов составляет 5Я, где Я приблизительно равна 1 нм для металлов и 10 нм для диэлектриков. Величина Я зависит от энергии вторичных электронов, так что всему энергетическому спектру вторичных электронов соответствует целый диапазон значений Я. Однако для оценок выше приведенные значения вполне достаточны. Большая длина пробега в диэлектриках является прямым следствием того факта, что неупругое рассеяние вторичных электронов происходит главным образом на электронах проводимости, которых очень много в металлах и существенно меньше в диэлектриках. Вероятность выхода как функция глубины была рассчитана методом Монте-Карло в работе [43]. Как показано на рис. 3.27, кривая зависимости вероятности выхода резко спадает с глубиной. По сравнению с гистограммой глубины выхода отраженных электронов, приведенной на рис. 3.25, глубина вторичных электронов составляет примерно /100 глубины выхода отраженных электронов. [c.60]

Глубина выхода вторичных электронов представляет лишь малую долю длины пробега первичного пучка (для металлов лишь 1%). Вторичные электроны зарождаются внутри всей области взаимодействия электронов пучка в образце, но только те из них, которые образуются на расстоянии от поверхности, равном средней глубине выхода, несут информацию, которая может быть зафиксирована оператором электронного микроскопа. Регистрируемые вторичные электроны могут быть образованы падающими электронами пучка при их входе в образец и отраженными электронами при их вылете (рис. 3.28). В эксперименте можно различать относительные вклады этих двух процессов, измеряя коэффициенты вторичной электронной эмис- [c.60]

Рис. 3.49. Глубина выхода вторичной флуоресценции Ре/с, под действием №/ГцВ сплаве №— 10% Ре.

Основное различие между свойствами характеристического рентгеновского излучения и характеристическими электронами (оже-электронами) при определении состава твердого тела состоит в разной глубине выхода из образца. Как рентгеновское излучение, так и оже-электроны образуются в результате ионизации под действием электронов пучка внутренних оболочек, а поэтому полученные методом Монте-Карло картины актов ионизации (например, рис. 3.7—3.9) дают одно и то же распределение генерации рентгеновского излучения и оже-электронов в области взаимодействия. Последующее распространение рентгеновских лучей и оже-электронов в образце до его поверхности [c.93]

Выбор энергии пучка, используемого для облучения образца, может также иметь большое влияние на вид изображения, в особенности если в состав сигнала изображения входит сигнал вторичных электронов. Энергия пучка может влиять на изображение через посредство 1) глубины проникновения электронов щучка,, которая влияет на глубину выхода отраженных электронов 2) изменений в коэффициенте вторично-электронной эмиссии, в частности при энергии пучка менее 5 кэВ, и [c.187]

Электроны поглощаются значительно сильнее, чем рентгеновское излучение с такой же энергией. Таким образом, флуоресцентное излучение может возникать на значительно больших расстояниях от точки падения электронного пучка, чем первичное излучение (рис. 3.49, гл. 3). Следовательно, средняя глубина выхода флуоресцентного излучения больше, чем первичного. Поэтому интенсивность флуоресцентного излучения, измеряемого детектором относительно первичного, возрастает с увеличением угла выхода рентгеновского излучения. [c.24]

Так как для аналитических целей важны только электроны, не претерпевшие каких-либо энергетических потерь, аналитический сигнал формируется электронами, выходящими из очень тонких поверхностных слоев. Глубина выхода (без потерь) фотоэлектронов определяется их средней длиной свободного пробега. Эта величина находится в пределах от 0,5 до 10 нм и зависит от кинетической энергии электронов. Обычно глубина выхода в РФЭС составляет величину порядка 1 нм (приблизительно 5 атомных слоев). Средняя длина свободного пробега является статистической величиной, обозначающей расстояние, проходимое электронами в твердом теле, до момента потери энергии 1/е ( 35%) частью электронов в результате столкновения с атомами вещества. [c.317]

Количественный анализ. Определение концентрации элемента X в образце по выходу Уд Оже-электронов затруднено влиянием матрицы на обратно рассеянные электроны и глубину выхода. Выход Оже-электронов Уа(0 для перехода KLL, возникающих в тонком слое At на глубине t образца равен [c.52]

Если по составу стандартный образец близок к исследуемому, элементный состав может быть определен непосредственно по отношению выходов Оже-электронов при условии, что измерения выполнены в идентичных экспериментальных условиях. Если же стандартный образец по составу существенно отличается от исследуемого образца, должно быть учтено влияние матрицы на обратное рассеяние электронов и глубину выхода. [c.52]

Содержание в Содержание в Глубина Выход спиртов [c.52]

Чувствительность ЭОС к поверхностному составу объясняется тем, что как для испускаемых, так и для первичных электронов длина свободного пробега в металле ограниченна. Экспериментально установлено, что максимальная ионизация наблюдается в том случае, когда энергия падающего электронного пучка приблизительно втрое больше энергии, необходимой для первичного возбуждения обычно падающие электроны имеют энергию 1 —1,5 кэВ. К тому же наиболее важные оже-пики находятся в интервале 20—1000 эВ, что соответствует длине свободного пробега электронов 0,5—5 нм. Глубина выхода оже-электронов в основном определяет чувствительность метода по глубине, н оже-электроны низкой энергии на металлах с высокими атомными номерами имеют, по-видимому, наименьшую глубину выхода. [c.415]

ИХ независимыми от состава. Этот вывод иллюстрирует рис. 5, на котором представлена зависимость глубины выхода оже-электронов от энергии электрона для некоторых элементов [49]. В фотоэлектронной спектроскопии аналогичный вывод следует из данных Вагнера [50]. Логично поэтому считать, что гфр) зависит только от I и от энергии первичного возбуждения Ер, а д (Ео) —только от I и от энергии оже-электронов Ео. Параметр аю Ер) включает сечение ионизации внутреннего уровня в оже-процессе и вероятность перехода для последующего испускания. По существу, ою(Ер) зависит от определенного оже-процесса, происходящего с определенным типом атома, [c.418]

Рис. 5. Зависимость глубины выхода электронов от энергии электронов для

Рассмотрим теперь вопрос о количественном анализе образцов, в которых состав меняется по глубине. Глубина выхода оже-электронов и глубина проникновения первичного электронного пучка — конечные величины, поэтому оже-спектроскопия, например поверхности снлава, дает усредненные по некоторой глубине значения состава, но весовой множитель слоя при этом усреднении по мере з даления внутрь образца снижается. Кроме 27 [c.419]

ТОГО, так как глубина выхода зависит от энергии оже-электронов, разные линии оже-спектра дают в принципе разные средние значения. Вклад электронов обратного рассеяния увеличивается с ростом атомного номера элемента в образце и для тяжелых элементов может достигать половины суммарного выхода оже-электронов, когда энергия падающего пучка значительно больше пороговой энергии оже-электронов. Все, что пока сделано в этом направлении, вынуждает рассматривать метод только как довольно приближенный и, поскольку его чувствительность определяется вкладом в основном одного-двух внешних слоев, выражать кажущийся средний состав поверхности при помощи простейшей интерпретации данных о высоте пиков, прокалиброванных по чистым металлическим компонентам [57, 58]. [c.420]

Сложность и разнообразие структурных и химических изменений, происходящих в высокотемпературных средах, лучше всего иллюстрируются данными, представленными на рис. 7—10. Конечно же, эти изменения не ограничиваются несколькими поверхностными атомными слоями, поскольку зона влияния окисления или коррозии обычно распространяется на глубину порядка десятков микрон, что определяется глубиной диффузионного проникновения кислорода в материал и глубиной выхода элементов сплавов, подверженных селективному окислению. В общем случае, переходя от границы газ/окисел в глубь материала, можно выделить следующие типы структурных и химических изменений 1) внешняя оксидная пленка (окалина) 2) область, обогащенная компонентами среды в виде твердого раствора 3) подокалина, состоящая из оксидных частиц 4) зона, обедненная компонентами сплава, испытавшими селективное окисление (в частности, может иметь место обеднение упрочняющими выделениями). Кроме того, как уже упоминалось, преимущественное окисление может происходить вдоль химически активных короткозамкнутых диффузионных путей, таких как 5) границы зерен и 6) стенки трещин. Что касается трещин, то их стенки можно рассматривать как свободные [c.25]

Толщина анализируемого слоя пов-сти твердого тела определяется глубиной выхода оже-электронов, к-рая зависит от их энергии и, напр., для разных металлов составляет 0,5-2,0 нм. В связи с малой глубиной выхода оже-электронов, загрязнение исследуемой пов-сти адсорбир. атомами вносит существ, погрешность в результаты анализа. Поэтому в спектрометрах создают глубокий вакуум (10 -10" Па). Кроме того, оже-спектрометры снабжают ионными пушками (источниками ионов инертных газов), К рые используют для очистки исследуемой пов-сти и проведения послойного анализа. Оже-спектрометры для анализа газов имеют вакуумную систему, к-рая обеспечивает одновременно относительно высокое давление (1-10 Па) исследуемого газа в камере образцов и низкое давление ( 10 Па) в измерит, камере. [c.332]

Как видно из расчетов, проведенных методом Монте-Карло, электроны пучка в общем случае проникают на некоторое расстояние в твердое тело, прежде чем произойдет значительное число актов упругого рассеяния, в результате чего направление их движения изменится на обратное и они отразятся от объекта. Таким образом, выходящие отраженные электроны несут информацию о природе объекта, усредненную по глубине. Глубина, с которой переносится информация отраженными электронами, может быть оценена из экспериментов со слоистыми образцами [40] и с помощью расчетов [19]. Эта глубина гпстав-ляет приблизительно 0,3 от длины пробега, рассчитанной по модели Канайи — Окаямы. Из гистограмм глубин выхода отраженных электронов, полученных методом Монте-Карло (рис. 3.25), становится ясно, что эта глубина сбора информации не может быть точно определена с помощью одного числа, поскольку имеет место плавное распределение без резкой границы. Использование глубины выхода для получения информации на изображении сильно зависит от конкретной природы объекта. [c.57]

Полезно также рассмотреть плотность вторичных электронов, эмиттированных с единицы площади за счет этих двух процессов, т. е. от падающих электронов пучка и отраженных электронов. В работе [44] отмечено, что генерация вторичных электронов первичным пучком происходит на расстоянии до Я/2 от траектории электрона пучка. Для металлов это расстояние, на котором яроисходит генерация, составляет приблизительно 0,5 нм. Вблизи поверхности в пределах глубины выхода, составляющей 5Я, первичный пучок не испытывает существенного рассеяния, так что диаметр области выхода вторичных электронов, создаваемых первичным пучком, соответствует диаметру падающего пучка, расщиренному на 2X 2=Я. Вторичные электроны, создаваемые отраженными электронами, эмиттируются со всей поверхности вылета отраженных электронов, размер которой может быть микрон или более в диаметре. Для того чтобы оценить эту величину, мы примем за диаметр размер области, с которой выходит 90°/о отраженных электронов (рис. 3.22). Отметим, что, вследствие того что распределение отраженных электронов имеет максимум в центре этой области, плотность вторично-электронной эмиссии, индуцированной отраженными электронами, будет обязательно неоднородной. [c.62]

Даже с поправками на глубину выхода и обратное рассеяние измеренный состав поверхности нельзя соотносить с внутриобъемным составом образца из-за последствий ионной бомбардировки, которая используется для чистки поверхности образца путем катодного распыления. [c.53]

Эти три спектрографических метода эффективны для анализа поверхностей вследствие значительной информации, получаемой при возбуждении нескольких первых атомных слоев. Одним из ограничений методов РФЭС, УФЭС и ЭОС является то, что эффективная глубина выхода электронов изменяется в зависимости от энергии возбуждения и от вида образца (например, порошка, плоского кристалла). Недавний обзор [40] показал, что глубина выхода электронов, как правило, в два раза меньше для ЭОС чем для РФЭС (преимущественно вследствие более низких значений кинетической энергии выбиваемых электронов) и что глубина выхода электронов в методе УФЭС может значительно изменяться. Типичными интервалами глубин являются для ЭОС — 0,2—2,4 нм, для РФЭС — 0,7—4,0 нм и для УФЭС — 0,3—5,0 нм. Эти вариации в глубинах выхода электронов являются причиной трудностей количественных измерений. Метод ЭОС использовался более часто и более успешно для этой цели, чем другие два метода. Посредством подбора подходящей линии спектра с соответствующей энергией метод РФЭС может быть использован для количественных измерений. С другой стороны, метод УФЭС не может быть приспособлен для этой цели, потому что спектры сами по себе не пригодны для прямой идентификации элементов, так как обычно они состоят из широких пиков, наложенных на фон рассеяния электронов [40]. [c.153]

Этот вывод подтвержден в работе Хелмса и др. Helms С. R. et al.. Surf. Sei,, 52, 217, 1975), показавших, что различие данных двух групп исследователей связано с тем, что глубина выхода ожс-электронов при использованных в работах [ 20—123] переходах (при 900 эВ) соответствовала 5—8 атомным слоям.— Прим. перев. [c.158]

Харрис [59] показал, что различие между поверхностным и внутренними слоя.ми проявляется особенно резко, если измерять оже-спектр под большими углами к нормали. Это вызывается, безусловно, уменьшением глубины выхода электронов, вылетающих под большими углами к нормали. Выход оже-электронов, кроме того, изменяется как сзсф, где ф — угол падения первичного возбуждающего пучка. Предполагаемое четырехкратное увеличение выхода при изменении ф от 90 до 14,5° подтверждено экспериментально [51]. [c.420]

Линии оже-спектра металлов уширяются из-за небольших потерь энергии вылетающими электронами в результате внутрн-зоппых переходов. Это уширение обычно составляет 1—10 эВ, и оно тем значительнее, чем больше глубина выхода электрона. Кроме того, на ширину линий оже-спектра влияет уширение из-за времени жизни электрона, обусловленное действием принципа неопределенности при очень малых врсхменах перехода. Наконец, существует собственная ширина линий, связанная с одним или несколькими валентными электронами, так как эти [c.422]

Для УФ-возбуждення чаще всег о применяют излучение линий НеИ (40,8 эВ), NeU (26,9 эВ), Hel (21,2 эВ) и Nel (16,8 эВ). Следовательно, возбуждение не затрагивает глубоких атомных уровней, и метод используют в основном для возбуждения валентных электронов. Глубина проникновения внутрь металлов для УФ-квантов значительно меньше, чем для рентгеновских квантов с энергией 1—1,5 кэВ. Хотя это должно способствовать большей поверхностной специфичности УФ-возбуж-дения, однако выигрыш ограничен в той мере, в какой метод ЭСХА уже поверхностно специфичен вследствие ограничения глубины выхода электрона. Кроме того, в отношении химической индивидуальности ЭСХА-спектры на практике специфичнее, так как обусловлены главным образом возбуждением внутренних электронов для металлов УФ-возбуждение в основном применяется с целью выяснения зонной структуры, а не для химического анализа. [c.426]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология