俄歇电子能谱(AES)
简介
原理:聚焦的高能电子束(通常1–10 kV)轰击样品表面,将原子内层电子击出形成空穴,外层电子跃迁填充空穴时释放多余能量,此能量可激发另一外层电子脱离原子成为自由电子,即俄歇电子。俄歇电子的动能由原子能级结构决定,与元素种类一一对应,且其逸出深度极浅(约0.5–3 nm),仅携带最表层数原子层的成分信息。通过电子能量分析器检测俄歇电子动能谱,可定性定量分析表面元素组成;结合聚焦束斑扫描,可获得元素面分布图像。
分析对象:导体与半导体材料的表面(含薄膜、涂层、金属、合金、半导体器件、纳米材料);绝缘体样品需特殊处理或电荷中和方可测量。可检测元素范围Li–U(氢、氦除外),对轻元素(如C、N、O)灵敏度高。
应用领域:半导体与微电子(芯片表面污染分析、栅氧化层成分、接触界面扩散);材料科学(合金偏析与晶界富集、表面钝化膜分析、失效断裂起源);薄膜与涂层技术(膜厚估算、层间界面成分锐度、掺杂分布);催化与能源(催化剂表面活性组分、电极表面反应产物表征);腐蚀科学(点蚀初期、氧化膜成分深度剖析)。