Неразрушающие методы контроля параметров полупроводниковых материалов и структур. Смирнов В.И. - 42 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

42
рентгеновского кванта, энергия которого равна разности энергий E
L1
и E
K
.
Измерив энергию рентгеновских квантов, можно идентифицировать атом.
В этом суть метода рентгеновского микроанализа, который является одним
из рабочих режимов растрового электронного микроскопа. Метод исполь-
зуется очень широко, но он обладает одним существенным недостатком.
Вероятность испускания рентгеновского кванта зависит от порядкового
номера элемента Z, с которым взаимодействует первичный электрон.
Она уменьшается пропорционально Z
4
. Поэтому легкие элементы данный
метод практически не чувствует.
При втором варианте развития событий энергия, освобождаемая при
переходе L
1
→ K, не испускается в виде рентгеновского кванта, а переда-
ется другому электрону, находящемуся на уровне L
1
(рис. 4.1). В результа-
те с поверхности образца испускаются электроны, названные в честь
французского первооткрывателя этого эффекта Оже-электронами. По-
скольку у каждого атома своя энергетическая структура, то, измерив энер-
гию испускаемых электронов, можно идентифицировать атом. Важно от-
метить, что вероятность испускания Оже-электронов практически не зави-
сит от порядкового номера
элемента, что позволяет надежно обнаруживать
у объекта наличие легких атомов.
Рассмотренный на рис. 4.1 переход идентифицируется как переход
KL
1
L
2
. Это не единственно возможный переход, с разной вероятностью
возможен целый ряд подобных переходов, например, KL
1
L
1
, M
2
M
4
M
4
и т. д., где через M обозначена М-оболочка, расположенная от ядра следом
за L-оболочкой. В результате спектр Оже-электронов будет иметь несколь-
ко максимумов, каждый из которых соответствует своему переходу. Они
занимают в электронном спектре промежуточное положение между отра-
женными и вторичными электронами, как это показано на рис. 4.2, где Е
р
–
энергия первичных электронов. Характерной особенностью метода Оже-
спектроскопии является то, что энергия Оже-электронов не зависит от
энергии возбуждающего пучка, а определяется только разностью энергий
электронных уровней, между которыми произошел переход, и в неболь-
шой степени химическим окружением анализируемого атома. Например,
для перехода KL
1
L
2
эта энергия Е
ое
по абсолютной величине равна
,ΔEEE
oe
E
L2L1
K
где Δφ – работа выхода электронов из данного вещества.
Другой важной особенностью Оже-спектроскопии является малая
толщина слоя объекта, из которой испускаются электроны. Глубина выхо-
да Оже-электронов, как правило, меньше 5 нм и уменьшается при пониже-
нии энергии перехода. В силу этого метод чувствителен к составу атомов
на поверхности объекта, образующих
всего нескольких слоев (2…5 моно-
атомных слоев). Уже при наличии на поверхности исследуемого объекта
одного монослоя адсорбата спектральные линии веществ, содержащих ад-

Страницы