Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия

В основе метода рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) лежит явление внешнего фотоэффекта, то есть эмиссии фотоэлектронов из вещества при облучении поверхности образца рентгеновским излучением.
Фотоэлектроны, покидающие образец, испускаются из атомов различного сорта, составляющих сплав или соединение, и с разных электронных оболочек, то есть изначально имеют различную энергию связи с атомами. Если экспериментально измерить кинетическую энергию фотоэлектронов и знать энергию возбуждающего излучения, работу выхода, можно определить величину энергии связи этих электронов в твердом теле.

Возможности метода РФЭС

  • Качественный и количественный химический анализ состава сверхтонких (3-5 нм) поверхностных слоев вещества и тонких пленок;
  • Послойный анализ распределения элементов в приповерхностных слоях с использованием травления ионами инертных газов;
  • Исследование электронной структуры вещества и межатомной химической связи.

Электронный спектрометр ЭС-2401

Электронный спектрометр ЭС-2401(ЭЗАН, РОссия) Электронные спектрометры ЭС-2401 с электростатическим полусферическим анализатором оснащены технологическими приставками для ионного травления, электронного нагрева образца до 600оС с контролем температуры, анализа состава остаточных газов в вакуумной камере, системой контролируемого напуска газов в препарационную камеру, шлюз. Остаточное давление в камере анализатора – 10-9 торр. В спектрометре используется возбуждающее рентгеновское излучение Mg/Al Kα.. Разрешение (ширина на половине высоты линии Au4f7/2) до 1,2эВ. Чувствительность метода - доли моноатомных слоев. Площадь анализа по поверхности – d=5-8мм, локальность по глубине – 1-3нм. Уменьшение площади анализа достигается с помощью диафрагм и масок. Объекты исследования: металлы, сплавы, полупроводники, диэлектрики, порошковые материалы, тонкие пленки и мультислои. Предельные размеры образцов 9х9 мм толщиной не более 2 мм. Погрешность определения энергии связи ±0,1эВ. Погрешность (относительная ошибка) количественного анализа с использованием оригинальных методик обработки данных и вычитания фона не хуже ± 3% от измеряемой величины.

Электронный спектрометр ЭМС-3

Электронный спектрометр SPECS (SPECS GmbH, Германия)Рентгеноэлектронный магнитный спектрометр (разработан и изготовлен в ФТИ УрО РАН) предназначен для изучения электронной структуры и химического строения сверхтонких поверхностных слоев, релаксационных процессов в высокотемпературных расплавах.

Технические характеристики

Относительное энергетическое разрешение спектрометра – 10-4: светосила - 0.1%, вакуум 10-5 Торр. Чувствительность до доли моноатомного слоя. Время определения концентрации элемента - 10 сек. -доли сек. Рабочий диапазон температур до 1500оС. Глубина анализируемого слоя 3-5 нм.

Электронный спектрометр SPECS

Обзорный рентгеноэлектронный спектр серебра (Спектрометр SPECS)

Рентгеноэлектронный спектрометр SPECS предназначен для изучения электронной структуры, межатомной химической связи и химического строения в сверхтонких поверхностных слоях вещества методом РФЭС.

Характеристики

  • Сверхвысоковакуумная (5*10-10 торр) система.
  • полусферический анализатор PHOIBOS-150,
  • рентгеновский источник XR-50 (Mg/Al),
  • ПШПВ XPS - пика Ag3d5/2 - 0.82 eV,
  • локальность XPS анализа по поверхности – d = 5 мм - 100 мкм,
  • 9-канальный детектор электронов МКD-9,
  • скорость счета - 12*106 имп/с
  • прецизионный манипулятор образца (x, y, z, вращение 360о),
  • сканирующий ионный источник IQE 12/38,
  • диаметр ионного пучка - от 125 мкм до 1 мм, - область сканирования ионным пучком - до 10 мм x 10 мм, энергия ионов 0,2keV - 5keV
Приповерхностный концентрационный профиль C(Cu)/C(Ni) пластины сплава Cu<sub>50</sub>Ni<sub>50</sub> в исходном состоянии и после облучения электронным импульсом 60 кэВ, 20 мс

РФЭ-спектр Ag3d. Спектрометр SPECS

Обзорный рентгеноэлектронный спектр серебра (Спектрометр SPECS

Изменение состава поверхностных слоев сплава Co57Ni10Fe5Si11B17 в аморфном, кристаллическом и жидком состояниях при нагреве в вакууме (ЭМС-3)

Приповерхностный концентрационный профиль C(Cu)/C(Ni) пластины сплава Cu50Ni50 в исходном состоянии и после облучения электронным импульсом 60 кэВ, 20 мс

Электронные спектры Fe2p3/2 по глубине оксидной пленки на поверхности железа