俄歇电子能谱分析
一、俄歇电子能谱分析的概况
与X射线光电子能谱（XPS）一样，俄歇电子能谱（AES）也可以分析除氢氦以外的所有元素，现已发展成为表面元素定性、半定量分析、元素深度分布分析和微区分析的重要手段。三十多年的来，俄歇电子能谱无论在理论上和实验技术上都已获得了长足的发展。俄歇电子能谱的应用领域已不再局限于传统的金属和合金，而扩展到现代迅猛发展的纳米薄膜技术和微电子技术，并大力推动了这些新兴学科的发展。目前AES分析技术已发展成为一种最主要的表面分析工具。在俄歇电子能谱仪的技术方面也取得了巨大的进展。在真空系统方面已淘汰了会产生油污染的油扩散泵系统，而采用基本无有机物污染的分子泵和离子泵系统，分析室的极限真空也从10-8Pa提高到10-9Pa量级。在电子束激发源方面，已完全淘汰了钨灯丝，发展到使用六硼化铼灯丝和肖特基场发射电子源，使得电子束的亮度，能量分辨率和空间分辨率都有了大幅度的提高。现在电子束的最小束斑直径可以达到20nm，使得AES的微区分析能力和图象分辨率都得到了很大的提高。AES具有很高的表面灵敏度，其检测极限约为10-3原子单层，其采样深度为1～2nm，比XPS还要浅。更适合于表面元素定性和定量分析，同样也可以应用于表面元素化学价态的研究。配合离子束剥离技术，AES还具有很强的深度分析和界面分析能力。其深度分析的速度比XPS的要快得多，深度分析的深度分辨率也比XPS的深度分析高得多。常用来进行薄膜材料的深度剖析和界面分析。此外，AES 还可以用来进行微区分析，且由于电子束束斑非常小，具有很高的空间分别率。可以进行扫描和微区上进行元素的选点分析，线扫描分析和面分布分析。因此AES方法在材料、机械、微电子等领域具有广泛应用，尤其是纳米薄膜材料领域。
二、基本原理
俄歇电子能谱的原理比较复杂，涉及到原子轨道上三个电子的跃迁过程。当X射线或电子束激发出原子内层电子后，在原子的内层轨道上产生一个空穴，形成了激发态正离子。在这激发态离子的退激发过程中，外层轨道的电子可以向该空穴跃迁并释放出能量，而这种释放出的能量又激发了同一轨道层或更外层轨道的电子被电离，并逃离样品表面，这种出射电子就是俄歇电子。其俄歇跃迁过程
可图解为图1
图1 俄歇电子的跃迁过程
俄歇过程产生的俄歇电子峰可以用它激发过程中涉及的三个电子轨道符号来标记，如图1俄歇过程激发的俄歇峰可被标记为KLL跃迁。从俄歇电子能谱的理论可知，俄歇电子的动能只与元素激发过程中涉及的原子轨道的能量及谱仪的功函有关，而与激发源的种类和能量无关。KLL俄歇过程所产生的俄歇电子能量可以用下面的方程表示：
E KLL (Z)=E
K
(Z)-E
L1
(Z)-E
L2
(Z+Δ)-Φ
s
式中E
KLL
(Z)--原子序数为Z的原子的KLL跃迁过程的俄歇电子的动能,eV；
E
K
(Z)--内层K轨道能级的电离能,eV；
E
L1
(Z)--外层L1轨道能级的电离能,eV；
E
L2
(Z+Δ)--双重电离态的L2轨道能级的电离能,eV；
Φs--谱仪的功函,eV。
在俄歇激发过程中，一般采用较高能量的电子束作为激发源。在常规分析时，为了减少电子束对样品的损伤，电子束的加速电压一般采用3KV或5KV，在进行高空间分辨率微区分析时，也常用10KV以上的加速电压。原则上，电子束的加速电压越低，俄歇电子能谱的能量分辨率越好。反之，电子束的加速电压越高，俄歇电子能谱的空间分辨率越好。由于一次电子束的能量远高于原子内层轨道的能量，一束电子束可以激发出原子芯能级上的多个内层轨道电子，再加上退激发过程中还涉及到两个次外层轨道。因此，会产生多种俄歇跃迁过程，并在俄歇电子能谱图上产生多组俄歇峰，尤其是对原子序数较高的元素，俄歇峰的数目更多，使得定性分析变得非常复杂。由于俄歇电子的能量仅与原子本身的轨道能级有关，与入射电子的能量无关，也就是说与激发源无关。对于特定的元素及特定的
俄歇跃迁过程，其俄歇电子的能量是特征的。由此，我们可以根据俄歇电子的动能用来定性分析样品表面物质的元素种类。该定性分析方法可以适用于除氢、氦以外的所有元素，且由于每个元素会有多个俄歇峰，定性分析的准确度很高。因此，AES技术是适用于对所有元素进行一次全分析的有效定性分析方法，这对于未知样品的定性鉴定是非常有效的。
从样品表面出射的俄歇电子的强度与样品中该原子的浓度有线性关系，因此可以利用这一特征进行元素的半定量分析。因为俄歇电子的强度不仅与原子的多少有关，还与俄歇电子的逃深度、样品的表面光洁度，元素存在的化学状态以及仪器的状态有关。因此，AES技术一般不能给出所分析元素的绝对含量，仅能提供元素的相对含量。且因为元素的灵敏度因子不仅与元素种类有关还与元素在样品中的存在状态及仪器的状态有关，即使是相对含量不经校准也存在很大的误差。此外，还必须注意的是，虽然AES的绝对检测灵敏度很高，可以达到10-3原子单层，但它是一种表面灵敏的分析方法，对于体相检测灵敏度仅为0.1%左右。AES是一种表面灵敏的分析技术，其表面采样深度为1.0～3.0nm，提供的是表面上的元素含量，与体相成分会有很大的差别。最后，还应注意AES的采样深度与材料性质和光电子的能量有关，也与样品表面与分析器的角度有关。事实上，在俄歇电子能谱分析中几乎不同绝对含量这一概念。
虽然俄歇电子的动能主要由元素的种类和跃迁轨道所决定，但由于原子内部外层电子的屏蔽效应，芯能级轨道和次外层轨道上的电子的结合能在不同的化学环境中是不一样的，有一些微小的差异。这种轨道结合能上的微小差异可以导致俄歇电子能量的变化，这种变化就称作元素的俄歇化学位移，它取决于元素在样品中所处的化学环境。一般来说，由于俄歇电子涉及到三个原子轨道能级，其化学位移要比XPS的化学位移大得多。利用这种俄歇化学位移可以分析元素在该物种中的化学价态和存在形式。由于俄歇电子能谱的分辨率低以及化学位移的理论分析的困难，俄歇化学效应在化学价态研究上的应用未能得到足够的重视。随着技术和理论的发展，俄歇化学效应的应用也受到了重视，甚至可以利用这种效应对样品表面进行元素的化学成像分析。
三、AES谱仪的基本结构
1、结构组成
与X射线光电子能谱仪一样，俄歇电子能谱仪的仪器结构也非常复杂。图2是俄歇电子能谱仪的方框图。从图上可见，俄歇电子能谱仪主要由快速进样系统，超高真空系统，电子枪，离子枪和能量分析系统及计算机数据采集和处理系统等组成，下面仅对电子枪进行简单的介绍。
图2俄歇电子能谱仪结构框图
2、俄歇电子能谱的采样深度
俄歇电子能谱的采样深度与出射的俄歇电子的能量及材料的性质有关。一般定义俄歇电子能谱的采样深度为俄歇电子平均自由程的3倍。根据俄歇电子的平均自由程的数据可以估计出各种材料的采样深度。一般对于金属为0.5～2nm,对于无机物为1～3nm,对于有机物为1～3nm。从总体上来看，俄歇电子能谱的采样深度比XPS的要浅,更具有表面灵敏性。
四、俄歇电子能谱图的分析技术
俄歇电子能谱仪具有很高表面灵敏度,在材料表面分析测试方面有着不可替代的作用。通过正确测定和解释AES的特征能量、强度、峰位移、谱线形状和宽度等信息,能直接或间接地获得固体表面的组成、浓度、化学状态等多种信息,所以在国内外材料表面分析方面AES技术得到广泛运用。
1、材料失效分析
由于材料成型过程中存在的缺陷或贮存和使用环境等方面的原因,使得材料或构件在贮存和使用过程中失去原来的使用性能。通过对失效材料或失效件结构或断面进行分析,可以了解失效的原因,为材料改进和构件设计提供技术支持,也
可澄清因失效而引起的事故责任。运用俄歇电子能谱仪可以分析断口的化学成分和元素分布,从而了解断裂的原因。盛国裕等[20]通过俄歇电子能谱仪,分析了高温回火的40Cr合金结构钢的脆性断口和非脆性断口。由于脆性断口的俄歇电子谱上P和Sn谱线的峰值比非脆性断口的峰值强得多,说明P和Sn元素脆性断口晶界处严重偏析,使金属材料变脆,造成合金结构钢脆断。
2、表面元素定性分析
俄歇电子的能量仅与原子的轨道能级有关,与入射电子能量无关,也就是说与激发源无关。对于特定的元素及特定的俄歇跃迁过程,俄歇电子的能量是特征性的。因此可以根据俄歇电子的动能,定性分析样品表面的元素种类。由于每个元素会有多个俄歇峰,定性分析的准确度很高。AES技术可以对除H和He以外的所有元素进行全分析,这对于未知样品的定性鉴定非常有效。由于激发源的能量远高于原子内层轨道的能量,一束电子可以激发出原子芯能级上多个内层轨道上的电子,加上退激发过程涉及两个次外层轨道上电子的跃迁。因此,多种俄歇跃迁过程可以同时出现,并在俄歇电子能谱图上产生多组俄歇峰。尤其是原子序数较高的元素,俄歇峰的数目更多,使俄歇电子能谱的定性分析变得非常复杂。因此,定性分析必须非常小心。元素表面定性分析,主要是利用俄歇电子的特征能量值来确定固体表面的元素组成。能量的确定,在积分谱中是指扣除背底后谱峰的最大值,在微分谱中通常是指负峰对应的能量值。为了增加谱图的信倍比,习惯上用微分谱进行定性分析。元素周期表中由Li到U的绝大多数元素和一些典型化合物的俄歇积分谱和微分谱已汇编成标准AES手册。因此由测得的俄歇谱鉴定探测体积内的元素组成是比较方便的。
3、表面元素半定量分析
样品表面出射俄歇电子强度与样品中该原子的浓度有线性关系,利用这种关系可以进行元素的半定量分析。俄歇电子强度不仅与原子多少有关,还与俄歇电子的逃逸深度、样品的表面光洁度、元素存在的化学状态有关。因此,AES技术一般不能给出所分析元素的绝对含量,仅能提供元素的相对含量。必须注意的是,AES给出的相对含量也与谱仪的状况有关。因为不仅各元素的灵敏度因子不同,AES谱仪对不同能量俄歇电子的传输效率也不同,并会随谱仪污染程度而改变。当谱仪分析器受到严重污染时,低能端俄歇峰的强度可以大幅度下降。AES
仅提供表面1～3nm表面层信息,样品表面的C、O污染以及吸附物的存在,也会严重影响定量分析结果。由于俄歇能谱各元素的灵敏度因子与一次电子束的激发能量有关,因此激发源的能量也会影响定量结果。
4、表面元素价态分析
虽然俄歇电子的动能主要由元素的种类和跃迁轨道所决定,但由于原子外层电子的屏蔽效应,芯能级轨道和次外层轨道上电子的结合能,在不同化学环境中是不一样的,而是有一些微小的差异。轨道结合能的微小差异可以导致俄歇电子能量的变化,称为俄歇化学位移。一般来说,俄歇电子涉及到三个原子轨道能级,其化学位移要比XPS的化学位移大得多。利用俄歇化学位移可以分析元素在该物质中的化学价态和存在形式。最初,由于俄歇电子能谱的分辨率低,化学位移的理论分析比较困难,使得俄歇化学效应在化学价态研究上的应用未能得到足够重视。随着俄歇电子能谱技术和理论的发展,俄歇化学效应的应用也受到了重视,利用这种效应可对样品表面进行元素化学成像分析。
5、表面元素分布分析
俄歇电子能谱表面元素分布分析,也称为俄歇电子能谱元素分布图像分析。它可以把某个元素在某一区域内的分布以图像方式表示出来,就象电镜照片一样。只不过电镜照片提供的是样品表面形貌,而俄歇电子能谱提供的是元素的分布图像。结合俄歇化学位移分析,还可以获得特定化学价态元素的化学分布图像。俄歇电子能谱的表面元素分布分析适合于微型材料和技术的研究,也适合表面扩散等领域的研究。在常规分析中,由于该分析方法耗时非常长,一般很少使用。把表面元素分布分析与俄歇化学效应相结合起来,还可以获得元素的化学价态分布图。
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俄歇电子能谱仪的工作原理及特点 俄歇电子能谱仪（Auger Electron Spectroscopy，AES），作为一种广泛使用的分析方法而显露头角。这种方法的优点是：在 靠近表面5—20埃范围内化学分析的灵敏度高；数据分析速度快； 能探测周期表上He以后的全部元素。虽然初俄歇电子能谱单纯作为 一种讨论手段，但现在它已成为常规分析手段了。它可以用于很多 领域，如半导体技术、冶金、催化、矿物加工和晶体生长等方面。 俄歇效应虽然是在1925年时发觉的，但真正使俄歇能谱仪获得应用 却是在1968年以后。 工作原理： 当一个具有充足能量的入射电子使原子内层电离时，该空 穴立刻就被另一电子通过L1→K跃迁所填充。这个跃迁多余的能量EK—EL1如使L2能级上的电子产生跃迁，这个电子就从该原子发射 出去称为俄歇电子。这个俄歇电子的能量约等于EK—EL1—EL2、这 种发射过程称为KL1L2跃迁。另外仿佛的还会有KL1L1、LM1M2、 MN1N1等等。从上述过程可以看出，至少有两个能级和三个电子参 加俄歇过程，所以氢原子和氦原子不能产生俄歇电子。同样孤立的 锂原子由于外层只有一个电子，也不能产生俄歇电子。但是在固体 中价电子是共用的，所以在各种含锂化合物中也可以看到从锂发生 的俄歇电子。 产品特点：
1、俄歇电子的能量是靶物质所特有的，与入射电子束的能量无关。右图是一些重要的俄歇电子能量。可见对于Z=3—14的元素，突出的俄歇效应是由KLL跃迁形成的，对Z=14—40的元素是LMM跃迁，对Z=40—79的元素是MNN跃迁。大多数元素和一些化合物的俄歇电子能量可以从手册中查到。 2、俄歇电子只能从20埃以内的表层深度中逃逸出来，因而带有表层物质的信息，即对表面成份特别敏感。正因如此，俄歇电子特别适用于作表面化学成份分析。 标签:能谱仪
第九章：材料表面分析技术（俄歇电子能谱分析、X射线光电子能谱分析） 1、俄歇电子能谱仪（AES） 俄歇电子能谱仪的基本原理：用一定量的电子轰击样品，使样品原子的内层电子电离，产生俄歇电子，俄歇电子从样品表面逸出来进入真空，被收集和进行分析。由于俄歇电子具有特征能量，其特征能量主要是由原子的种类确定，因此测试俄歇电子能量，就可以进行定性分析，确定原子种类，即样品中存在的元素；在一定条件下，根据俄歇电子信号的强度，可以确定元素含量，进行定量分析；再根据俄歇电子能量峰的位移和形状的变化，获得样品表面化学态的信息。 特点：（1）分析层薄，能提供样品表面0~3nm区域薄层的成分信息。（2）分析元素广，可以分析除H和He以外的所有元素。（3）分析区域小，可用于材料中小于等于区域内的成分变化的分析。（4）有提供元素化学态的能力。（5）具有测定深度—成分分布的能力。（6）定量检测灵敏度高w（0.1—1.0）%【w，质量分数】 为什么不能检测H和He？ 答：俄歇电子是由原子各壳层电子的跃迁产生的，内层电子向外层电子传递多余的能量并使其作为俄歇电子发射出来，由于H和He只有一层电子，不能产生俄歇电子，所以俄歇电子能谱仪无法检测H和He。 俄歇电子的激发源：电子束作为激发源。 相对灵敏度因子法：相对灵敏度因子法是将各元素产生的俄歇电子信号均换算成Ag当量来进行比较计算。（Sx=Ix/Iag即为元素X的相对灵敏度因子，表示元素X产生俄歇电子信号与纯Ag产生的相当程度。 元素X原子分数的计算公式：Cx=Ix/Sx/∑Ii/Si，（P140，可能是这个计算题） 成分深度分析：成分深度分析主要分析样品的元素及含量随深度的变化，一般采用能量为500eV—5KeV的惰性气体氩离子测射逐层剥离样品，并用俄歇电子能谱仪对样品原味进行分析。 俄歇电子能谱技术的应用：俄歇电子能谱仪主要是研究固体表面及各种化学的变化，通过成分分布的规律来研究和解释许多与表面吸附及偏聚的物理现象，从而来改变和控制元素在表面的分布，达到改善材料性能的目的。（1.研究金属及合金脆化的本质 2.了解微合金化元素的分布特性3.复合材料界面成分分析4.物相鉴别5.断口表层元素分析6.定量分析计算） 2.X射线光电子能谱仪（XPS/ESCA） XPS的原理：用一定量的光子束照射样品，使样品原子中的内层电子以特定几率电离产生光电子，光电子从样品表面逸出进入真空，被收集和分析。由于光电子具有特征能量，其特征能量主要由出射光子束及原子种类确定。因此，在一定的照射光子能量条件下，测定光电子的能量，可以进行定性分析，确定原子的种类。在一定条件下，根据光电子能量峰的位移和形态变化，可获得样品表面元素的化学态信息。根据光电子信号的强弱，可半定量地分析元素含量。 Xps特点：1.分析层薄，分析信息可来自固体样品表面0.5—2.0nm区域薄层。2.分析元素广，可分析出H和He以外的所有元素。3.主要用于样品表面的各类物质的化学态鉴别，能进行各种元素的半定量分析。4.具有测定深度—成分分布曲线的能力5.由于x射线不易聚集，其空间分辨率较差，在um量级。6.数据收集速度慢，对绝缘体样品有一个充电效应问题。Xps对金属和金属氧化物来说其测量深度为0.5—2.5nm，对有机物和聚合物的测量深度为4—10nm。 电子结合能：是指原子中某个电子吸收了一个光子的全部能量后，消耗一部分能量以克服原子核的束缚而到达样品的费米能级，这一过程消耗的能量也就是这个电子所在的费米能级，
扫描电镜能谱分析实验报告 实验报告篇一：扫描电镜能谱分析实验 能谱分析对于确定样品的结构与组成有着重要意义。本实验通过探究硅片中磷原子的能级结构，得出结论。具体实验方案如下： 1. 扫描电镜分析：采用SPZ100型旋转扫描电子能谱仪，按国家标准， 完成了对Z型和P型样品的能量分析。 2.测试分析：采用德国克劳 斯特K40光谱仪测试待测样品，得出其成分分析值为：样品组成为：Si85%～91%、 Al2O31.5～3%、 Sn1.0～2.3%、 Fe0.6～0.7%、 S0.2～0.3%、 Cl0.4～0.8%、 Cu0.02～0.1%。 扫描电镜主要由真空系统、电子学系统和信号处理及图像采集系统组成。与光学显微镜相比，电子显微镜具有极大的优越性，这是因为电子束具有极高的速度，可在瞬间获得数百万的信息，放大倍率一般在1万倍左右。它是一种多功能的高分辨显微镜。 自从上世纪90年代以来，随着电子显微镜技术的发展，扫描电 镜作为现代显微分析领域中研究生命科学和材料科学等方面的有力 工具，已广泛应用于各个领域，而且，扫描电镜能谱分析技术也已被应用到众多领域。例如：样品制备的表征，多元素同时分析，信号提取和图像重建，表面形貌和孔洞分析等。对于石墨材料的扫描电镜能谱分析的目的主要是： 1、进行表面扫描电镜（ SEM）和反射电镜（ RIM）表面组成的表征； 2、确定石墨材料中的杂质类型及含量； 3、观察石墨层中二维或三维缺陷及结构缺陷； 4、确定石墨中裂纹的存在位置和走向。扫描电镜(SEM)是当前应用最为广泛的表面结构研究手段
之一。扫描电镜能谱分析技术包括X射线光电子能谱和俄歇电子能谱，其中俄歇电子能谱又称“无损定量分析”。俄歇电子能谱实际上是一 种能量分析方法，它只分析特定能量的电子。在原子吸收测量中，测量电子的能量范围约在0.1～0.45ev，此时单能态分辨能力较差，因此，采用双能级分析(即俄歇电子能谱)，能够更好地对样品进行表征。 由于不同的样品性质不同，比如导体、半导体、非导体、绝缘体等，它们都是不均匀的，它们的结构也是不均匀的，因此这些原子在电子束流照射下，不同部分的俄歇电子轨道将发生偏移，因此可根据被测样品不同的原子类型，利用扫描电镜能谱分析可确定不同类型的样品。
第18章X射线光电子能谱分析引言 固体表面分析业已发展为一种常用的仪器分析方法，特别是对于固体材料的分析和元素化学价态分析。目前常用的表面成分分析方法有：X射线光电子能谱（XPS）, 俄歇电子能谱(AES)，静态二次离子质谱(SIMS)和离子散射谱(ISS)。AES分析主要应用于物理方面的固体材料科学的研究，而XPS的应用面则广泛得多，更适合于化学领域的研究。SIMS和ISS由于定量效果较差，在常规表面分析中的应用相对较少。但近年随着飞行时间质谱（TOF-SIMS）的发展，使得质谱在表面分析上的应用也逐渐增加。本章主要介绍X射线光电子能谱的实验方法。 X射线光电子能谱（XPS）也被称作化学分析用电子能谱（ESCA）。该方法是在六十年代由瑞典科学家Kai Siegbahn教授发展起来的。由于在光电子能谱的理论和技术上的重大贡献，1981年，Kai Siegbahn获得了诺贝尔物理奖。三十多年的来，X射线光电子能谱无论在理论上和实验技术上都已获得了长足的发展。XPS已从刚开始主要用来对化学元素的定性分析，业已发展为表面元素定性、半定量分析及元素化学价态分析的重要手段。XPS的研究领域也不再局限于传统的化学分析，而扩展到现代迅猛发展的材料学科。目前该分析方法在日常表面分析工作中的份额约50%，是一种最主要的表面分析工具。 在XPS谱仪技术发展方面也取得了巨大的进展。在X射线源上，已从原来的激发能固定的射线源发展到利用同步辐射获得X射线能量单色化并连续可调的激发源；传统的固定式X射线源也发展到电子束扫描金属靶所产生的可扫描式X射线源；X射线的束斑直径也实现了微型化，最小的束斑直径已能达到6?m大小, 使得XPS在微区分析上的应用得到了大幅度的加强。图像XPS技术的发展，大大促进了XPS在新材料研究上的应用。在谱仪的能量分析检测器方面，也从传统的单通道电子倍增器检测器发展到位置灵敏检测器和多通道检测器，使得检测灵敏度获得了大幅度的提高。计算机系统的广泛采用，使得采样速度和谱图的解析能力也有了很大的提高。 由于XPS具有很高的表面灵敏度，适合于有关涉及到表面元素定性和定量分析方面的应用，同样也可以应用于元素化学价态的研究。此外，配合离子束剥离技术和变角XPS技术，还可以进行薄膜材料的深度分析和界面分析。因此，XPS方法可广泛应用于化学化工，材料，机械，电子材料等领域。 方法原理 X射线光电子能谱基于光电离作用，当一束光子辐照到样品表面时，光子可以被样品中某一元素的原子轨道上的电子所吸收，使得该电子脱离原子核的束缚，以一定的动能从原子内部发射出来，变成自由的光电子，而原子本身则变成一个激发态的离子。在光电离过程中，固体物质的结合能可以用下面的方程表示： E k = h?- E b - ?s （） 式中 E k?出射的光电子的动能, eV; h??X射线源光子的能量, eV； E b?特定原子轨道上的结合能, eV； ?s?谱仪的功函, eV。 谱仪的功函主要由谱仪材料和状态决定，对同一台谱仪基本是一个常数，与样品无关，其平均值为3～4eV。 在XPS分析中，由于采用的X射线激发源的能量较高，不仅可以激发出原子价轨道中的价电子，还可以激发出芯能级上的内层轨道电子，其出射光电子的能量仅与入射光子的能量及原子轨道结合能有关。因此，对于特定的单色激发源和特定的原子轨道，其光电子的能量是特征的。当固定激发
材料分析与表征作业俄歇电子能谱实验报告 B组 2010/12/16 清华大学材料系
目录 俄歇电子能谱分析实验报告 (2) 1. 实验目的 (2) 2．实验原理 (2) 2.1 AES简介 (2) 2.2 俄歇效应 (2) 2.3 俄歇电子能量 (4) 2.4 俄歇电流的计算 (5) 2.5 俄歇电子能谱仪 (6) 2.6俄歇电子能谱在材料分析中的应用 (7) 3．实验仪器及样品的制备 (8) 4．实验内容 (8) 5．数据分析 (9) 参考文献 (10)
俄歇电子能谱分析实验报告 1. 实验目的 本次实验的目的是了解AES 电子能谱的基本原理；完整记录实验曲线；了解AES 电子能谱的基本实验技术及其主要特点，分析待测样品的成分、化学价态。 2．实验原理 2.1 AES简介 俄歇电子能谱，英文全称为Auger Electron Spectroscopy，简称为AES，是材料表面化学成分分析、表面元素定性和半定量分析、元素深度分布分析及微区分析的一种有效的手段。俄歇电子能谱仪具有很高表面灵敏度，通过正确测定和解释AES 的特征能量、强度、峰位移、谱线形状和宽度等信息，能直接或间接地获得固体表面的组成、浓度、化学状态等信息。 当原子的内层电子被激发形成空穴后，原子处于较高能量的激发态。这一状态是不稳定的，它将自发跃迁到能量较低的状态——退激发过程，存在两种退激发过程：一种是以特征X射线形式向外辐射能量——辐射退激发；另一种通过原子内部的转换过程把能量交给较外层的另一电子，使它克服结合能而向外发射——非辐射退激发过程(Auger过程)。向外辐射的电子称为俄歇电子。其能量仅由相关能级决定，与原子激发状态的形成原因无关，因而它具有“指纹”特征，可用来鉴定元素种类。 2.2 俄歇效应 处于基态的原子若用光子或电子冲击激发使内层电子电离后，就在原子的芯
为何电子能谱属于表面分析方法？你想知道的XPS和AES都 在这里 材料的表面分析技术主要有3种：俄歇电子能谱分析（AES）、X 射线光电子能谱分析(XPS) 、原子力显微镜（AFM），今天主要对比学习前两种。 什么是电子能谱分析法？ 电子能谱分析法是采用单色光源（如X射线、紫外光）或电子束去照射样品，使样品中电子受到激发而发射出来（这些自由电子带有样品表面信息），然后测量这些电子的产额（强度）对其能量的分布，从中获得有关信息的一类分析方法。 主要有：俄歇电子能谱分析（AES）、X射线光电子能谱分析(XPS) 、紫外光电子能谱（UPS）。 俄歇电子能谱法（AES） AES可以用于研究固体表面的能带结构、表面物理化学性质的变化（如表面吸附、脱附以及表面化学反应）；用于材料组分的确定、纯度的检测、材料尤其是薄膜材料的生长等。 俄歇电子能谱（Auger Electron Spectrometry，简称AES）是用具有一定能量的电子束(或X射线)激发样品俄歇效应，通过检测俄歇电子的能量和强度，从而获得有关材料表面化学成分和结构的信息的方法。P. Auger 在1923 年发现了Auger效应. 俄歇电子能谱分析的基本原理
俄歇电子的产生和俄歇电子跃迁过程：一定能量的电子束轰击固体样品表面，将样品内原子的内层电子击出，使原子处于高能的激发态。外层电子跃迁到内层的电子空位，同时以两种方式释放能量：发射特征X射线；或引起另一外层电子电离，使其以特征能量射出固体样品表面，此即俄歇电子。 俄歇电子跃迁过程 俄歇电子跃迁过程能级图
俄歇跃迁的方式不同，产生的俄歇电子能量不同。上图所示俄歇跃迁所产生的俄歇电子可被标记为WXY跃迁。如 KLL跃迁：K层电子被激发后，可产生KL1L1，KL1L2，KL2L3，…等K系俄歇电子。 俄歇电子能谱分析的依据 俄歇电子的激发方式虽然有多种（如X射线、电子束等），但通常主要采用一次电子激发。因为电子便于产生高束流，容易聚焦和偏转。 分析依据：俄歇电子的能量具有特征值，其能量特征主要由原子的种类确定，只依赖于原子的能级结构和俄歇电子发射前它所处的能级位置, 和入射电子的能量无关。测试俄歇电子的能量，可以进行定性分析；根据俄歇电子信号的强度，可以确定元素含量，进行定量分析。 俄歇电子产额: 俄歇电子产额或俄歇跃迁几率决定俄歇谱峰强度，直接关系到元素的定量分析。俄歇电子与特征X射线是两个互相关联和竞争的发射过程。对同一K层空穴，退激发过程中荧光X射线与俄歇电子的相对发射几率，即荧光产额(PX)和俄歇电子产额(PA )满足 PX PA =1
XPS基本原理 1. XPS是什么？它是定性分析手段还是定量分析手段？ XPS,全称为X-ray Photoelectron Spectroscopy（X射线光电子能谱）, 早期也被称为ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis),是一种使用电子谱仪测量X-射线光子辐照时样品表面所发射出的光电子和俄歇电子能量分布的方法。 XPS可用于定性分析以及半定量分析, 一般从XPS图谱的峰位和峰形获得样品表面元素成分、化学态和分子结构等信息，从峰强可获得样品表面元素含量或浓度。 2. XPS表征的是样品的表面还是体相？为什么？ XPS是一种典型的表面分析手段。其根本原因在于：尽管X射线可穿透样品很深, 但只有样品近表面一薄层发射出的光电子可逃逸出来。 样品的探测深度（d）由电子的逃逸深度（λ,受X射线波长和样品状态等因素影响）决定，通常，取样深度d = 3λ。对于金属而言λ为0.5-3 nm;无机非金属材料为2-4 nm; 有机物和高分子为4-10 nm。 3. XPS可用于定性分析什么信息？其基本原理是什么？ XPS可以定性分析：1) 样品表面元素组成；2) 样品表面元素的化学态和分子结构。
1）. XPS定性分析元素组成 基本原理——光电离作用：当一束光子辐照到样品表面时，光子可以被样品中某一元素的原子轨道上的电子所吸收，使得该电子脱离原子核的束缚，以一定的动能从原子内部发射出来，变成自由的光电子，而原子本身则变成一个激发态的离子。根据爱因斯坦光电发射定律有：E k=hν- E B 式中，E k为出射的光电子动能；hν为X射线源光子的能量；E B为特定原子轨道上的结合能（不同原子轨道具有不同的结合能）。 从式中可以看出，对于特定的单色激发源和特定的原子轨道，其光电子的能量是特征的。当固定激发源能量时，其光电子的能量仅与元素的种类和所电离激发的原子轨道有关。因此，我们可以根据光电子的结合能定性分析物质的元素种类。 2）．XPS定性分析元素的化学态与分子结构 基本原理：原子因所处化学环境不同，其内壳层电子结合能会发生变化，这种变化在谱图上表现为谱峰的位移（化学位移）。 这种化学环境的不同可以是与原子相结合的元素种类或者数量不同，也可能是原子具有不同的化学价态。 一般规律(下期会举例说明)： 1) 氧化作用使内层电子结合能上升,氧化中失电子愈多,上升幅度愈大; 2)还原作用使内层电子结合能下降,还原中得电子愈多,下降幅度愈大;3) 对于给定价
俄歇电子能谱 俄歇电子能谱（RydbergElectronSpectroscopy，RES）是一种测量极离子系统的光谱分析方法，可以将气态离子激发到高能状态，从而测量离子系统中激发光谱的强度和波长。俄歇电子能谱可以用来测量和研究由多个电子组成的极离子系统的物理性质，是物理化学研究中经常使用的必要技术。 俄歇电子能谱技术是一种光谱分析技术，它可以用来测量极离子系统中激发状态的性质，如激发态的能量、振荡强度以及激发光谱的波长及波长分布。此外，它还可以用来调查极离子系统中的局域化电子结构。 俄歇电子能谱可以用光学或电离谱的方法来测量极离子系统的光谱，并通过特征的谱线特征来分析信号，从而获取极离子系统的物理性质。俄歇电子能谱试验常用到的发射管正是由极离子系统组成，在发射管中，离子被激发到极离子状态，然后释放出不同波长和强度的激发态，最终形成发射管中的总体激发光谱。 俄歇电子能谱技术可以用来测量极离子系统中各种物理量，如极离子能级的能量、激发态的密度和电子轨道的结构，以及极离子的结构、物理化学反应以及电子结构的研究。同时，它也可以用于研究由极离子组成的分子的特性，包括分子结构、动力学研究以及超高真空和室温条件下分子的特性。 俄歇电子能谱技术具有较高的精确度，可以用来测量极离子系统中的激发态的能量和强度、激发态的密度和电子轨道的结构等，
因此在科学研究中得到了广泛应用。例如，在研究分子结构和性质以及电子激发能量的转移过程、分子的活化和物理化学反应等方面，都可以使用俄歇电子能谱技术。 俄歇电子能谱技术一直以来都是物理化学研究领域中重要的分析工具，它可以用来测量极离子系统中激发状态的性质，为物理化学研究和应用提供重要信息和参考，为解决科学问题和技术问题提供重要帮助。随着科学技术的进步，俄歇电子能谱技术将会得到进一步的改进，并将在更多的研究领域中得到广泛应用。
第十二章电子能谱分析法 教材习题： 13-4造成俄歇谱信噪比低的原因如何？为什么X射线光电子谱法只采用直接谱进行分析工作？ 答：一般的俄歇电子能谱是采用电子激发产生的，电子与物质相互作用过程中会产生大量的背散射电子和二次电子，而俄歇电子的产率很低，因此俄歇谱信噪比（峰背比）低，所以，俄歇电子能谱分析一般采用微分谱。 X射线与物质相互作用过程中，产生的电子主要是光电子和俄歇电子，X射线光电子的产率较高，信噪比（峰背比）高，谱峰强度大，因此X射线光电子谱法只采用直接谱进行分析工作。 13-5为什么俄歇电子能谱法不适于分析H与He元素？X射线光电子能谱法呢？ 答：俄歇电子的发射涉及三个电子的发射或跃迁过程，因H元素与He元素中只有一个或二个电子，不能产生俄歇效应（即不能发射俄歇电子），因此俄歇电子能谱法不适于分析H与He元素。 因H元素与He元素只有外层电子，在材料中外层电子的能量受多种因素影响，产生的光电子的能量不具有特征性，因此X射线光电子能谱法也不适于分析H与He元素。 13-6为什么紫外光电子能谱法不适于进行元素定性分析工作？ 答：以紫外光为光源激发样品获得的光电子能谱，称为紫外光电子能谱（UPS）。 目前应用的真空紫外光源hv＝10~100eV，这个能量只能激发原子、分子的外层价电子和固体的价带电子。因价电子能量的影响因素很多，与原子（元素）的对应关系没有特征性，因此UPS不适于进行元素定性分析工作。 13-8作为固体材料表面分析的重要方法，比较AES、XPS与UPS分析法应用范围与特点。 答：AES、XPS与UPS分析法应用范围与特点列于下表： 分析方法AES XPS UPS 元素定性分析适于除H、He以外的所有元 素 适于除H、He以外的所有元素不适于元素定性分析 元素定量分析一般用于Z（原子序数）<33 的元素。 适于Z大之重元素。 相对灵敏度不高（只能测样品 难以准确定量
俄歇电子能谱分析 一、俄歇电子能谱分析的概况 与X射线光电子能谱（XPS）一样，俄歇电子能谱（AES）也可以分析除氢氦以外的所有元素，现已发展成为表面元素定性、半定量分析、元素深度分布分析和微区分析的重要手段。三十多年的来，俄歇电子能谱无论在理论上和实验技术上都已获得了长足的发展。俄歇电子能谱的应用领域已不再局限于传统的金属和合金，而扩展到现代迅猛发展的纳米薄膜技术和微电子技术，并大力推动了这些新兴学科的发展。目前AES分析技术已发展成为一种最主要的表面分析工具。在俄歇电子能谱仪的技术方面也取得了巨大的进展。在真空系统方面已淘汰了会产生油污染的油扩散泵系统，而采用基本无有机物污染的分子泵和离子泵系统，分析室的极限真空也从10-8Pa提高到10-9Pa量级。在电子束激发源方面，已完全淘汰了钨灯丝，发展到使用六硼化铼灯丝和肖特基场发射电子源，使得电子束的亮度，能量分辨率和空间分辨率都有了大幅度的提高。现在电子束的最小束斑直径可以达到20nm，使得AES的微区分析能力和图象分辨率都得到了很大的提高。AES具有很高的表面灵敏度，其检测极限约为10-3原子单层，其采样深度为1～2nm，比XPS还要浅。更适合于表面元素定性和定量分析，同样也可以应用于表面元素化学价态的研究。配合离子束剥离技术，AES还具有很强的深度分析和界面分析能力。其深度分析的速度比XPS的要快得多，深度分析的深度分辨率也比XPS的深度分析高得多。常用来进行薄膜材料的深度剖析和界面分析。此外，AES 还可以用来进行微区分析，且由于电子束束斑非常小，具有很高的空间分别率。可以进行扫描和微区上进行元素的选点分析，线扫描分析和面分布分析。因此AES方法在材料、机械、微电子等领域具有广泛应用，尤其是纳米薄膜材料领域。 二、基本原理 俄歇电子能谱的原理比较复杂，涉及到原子轨道上三个电子的跃迁过程。当X射线或电子束激发出原子内层电子后，在原子的内层轨道上产生一个空穴，形成了激发态正离子。在这激发态离子的退激发过程中，外层轨道的电子可以向该空穴跃迁并释放出能量，而这种释放出的能量又激发了同一轨道层或更外层轨道的电子被电离，并逃离样品表面，这种出射电子就是俄歇电子。其俄歇跃迁过程
俄歇电子能谱仪（AES）分析方法介绍 1.俄歇电子能谱仪（AES） 俄歇电子能谱仪（Auger Electron Spectroscopy，AES），作为一种最广泛使用的表面分析方法而显露头角,通过检测俄歇电子信号进行分析样品表面，是一种极表面（0-3nm）分析设备。这种方法的优点是：在靠近表面5-20埃范围内化学分析的灵敏度高，很高的空间分辨率，最小可达到6nm；能探测周期表上He以后的所有元素及元素分布；通过成分变化测量超薄膜厚。它可以用于许多领域，如半导体技术、冶金、催化、矿物加工和晶体生长等方面。 2.俄歇电子能谱仪（AES）工作原理 (1)原子内某一内层电子被激发电离从而形成空位， (2)一个较高能级的电子跃迁到该空位上， (3)再接着另一个电子被激发发射，形成无辐射跃迁过程，这一过程被称为Auger效应,被发射的电子称为Auger电子。 (4)俄歇电子能谱仪通过分析Auger电子的能量和数量，信号转化为元素种类和元素含量。
3.俄歇电子能谱仪（AES）可获取的参数 （1）定性分析：定性除H和He以外的所有元素及化合态。 （2）元素分布：元素表面分布和深度分布，能获极小区域（表面最小6nm，深度最小0.5nm）的元素分布图。 （3）半定量分析：定量除H和He以外的所有元素，浓度极限为10-3。 （4）超薄膜厚：通过成分变化能测量最薄0.5nm薄膜的膜厚。 4.案例分析 案例背景：样品为客户端送检LED碎片，客户端反映LED碎片上Pad表面存在污染物，要求分析污染物的类型。 失效样品确认：将LED碎片放在金相显微镜下观察，寻找被污染的Pad，通过观察，发现Pad表面较多小黑点，黑点直径3μm左右，考虑分析区域大小后选择分析区域最小AES进行分析，能准确分析污染物位置。
俄歇电子能谱分析原理及方法 XXX 【摘要】近年来，俄歇电子能谱（AES）分析方法发展迅速，它具有很多的优点，比如分析速度快、精度高、需要样品少等等，也因此在很多研究领域的表面分析中都得到了广泛的应用。可以不夸张的说，这个技术为表面物理和化学定量分析奠定了基础。本文主要是介绍俄歇电子能谱分析的主要原理及其在科学研究中的主要应用，旨在让读者对俄歇电子能谱有一个初步的了解。 关键词：俄歇电子能谱；表面物理；化学分析。 前言 近些年来，俄歇电子能谱分析发展如火如荼，在各个领域都有很抢眼的表现。目前有很多的人在研究，将俄歇电子分析技术应用到电子碰撞以及微纳尺度加工等高技术领域，俄歇电子能谱分析方法表现出强大的生命力，同目前已为很人熟悉和赞赏的强有力的分析仪器电子探针相比俄歇电子能仪可能有几个独到之处:( 1 )能分析固体表面薄到只有几分之一原子层内的化学元素组成，这里说的“表面”指的不只是固体的自然表面,也指固体内颗粒的分界面,(2)俄歇电子谱的精细结构中包含有许多化学信自,借此可以推断原子的价态;( 3 )除氢和氦外所有元素都可以分析,特别是分析轻元素最为有利;(4)利用低能电子衍射装置和俄歇能谱分析器相结合的仪器(“LEED一Au-ger”装置),有可能从得到的数据资料中分晶体表面的结构,推断原子在晶胞中的位置。因此,俄歇电子能谱仪作为固体材料分析的一个重要工具,近年来发展很快,研究成果不断出现于最新的文献中。本文主要是想要综合论述俄歇电子能谱的分析方法，以及概述它在各方面的应用。[1] [1]《俄歇电子能谱仪及其应用》许自图 正文 一、俄歇电子能谱分析的原理
1.1俄歇电子能谱发现的历史 1925年法国科学家俄歇在威尔逊云室中首次观察到了俄歇电子的轨迹，并且他正确的解释了俄歇电子产生的过程，为了纪念他，就用他的名字命名了这种物理现象。到了1953年，兰德才从二次电子能量分布曲线中第一次辨识出这种电子的电子谱线，但是由于俄歇电子谱线强度较低，所以当时检测还比较困难。到了1968年，哈里斯应用微分法和锁相放大器，才解决了如何检测俄歇电子信号的问题，也由此发展了俄歇电子能谱仪。俄歇电子能谱仪不仅可以作为元素的组分分析仪器，还可以检测化学环境信息。咋很多的领域都得到了应用，比如基础物理，应用表面科学等等。 1.2俄歇效应 当一束具有一定能量的电子束（一次电子）射到固体表面的时候，原子对电子产生了弹性散射和非弹性散射。非弹性散射使得电子和原子之间发生了能量的转移，发出X-射线以及二次电子。这个时候如果在固体表面安装一个接受电子的探测器，就可以得到反射电子的数目（强度）按能量分布的电子能谱曲线。 图1 入射电子在固体中激发出的二次电子能谱 俄歇电子是指外壳层电子填补内壳层空穴所释放出来的能量激发了外壳层的另外一电子，并且使得它脱离原子核，逃逸出固体表面的电子，这个过程被俄歇发现，所以称为俄歇电子。
09030141第三组作业 按我们的理解，材料表面成分和结构的表征即是材料的表面成分和结构的分析.表面成分分析包括表面元素组成、化学态及其在表层的分布（横向和纵向）测定等.表面成分分析技术主要有俄歇电子能谱(AES），X射线光电子能谱（XPS），二次离子质谱（SIMS），电子探针显微分析,离子探针显微分析等。表面结构分析指研究表面晶相结构类型或原子排列,表面结构分析技术主要有X射线衍射、低能电子衍射（LEED）、光电子衍射(XPD)、中子衍射、扫描隧道显微镜和原子力显微镜等。通过分析这些能谱图和衍射花样的特点，来表征材料表面的成分和结构。 1。表面成分分析 1。1俄歇电子能谱分析 常规俄歇电子能谱分析（AES，Auger ElectronSpectroscopy）是利用入射电子束使原子内层能级电离，产生无辐射俄歇跃迁，俄歇电子逃逸到真空中,用电子能谱仪在真空中对其进行探测的一种分析方法。在薄膜材料化学成分的分析方面,俄歇电子能谱是应用最为广泛的分析方法，它能对表面0．5～2 nm范围内的化学成分进行灵敏的分析，分析速度快，能分析从Li-U的所有元素，不仅能定量分析,而且能提供化学结合状态的情况。亦可用氩或其它惰性气体离子对试样待分析部分进行溅射刻蚀，从而得到材料沿纵向的元素成分分析。 俄歇电子能谱基本原理 入射电子束和物质作用，可以激发出原子的内层电子。外层电子向内层跃迁过程中所释放的能量，可能以X光的形式放出，即产生特征X射线，也可能又使核外另一电子激发成为自由电子，这种自由电子就是俄歇电子.对于一个原子来说，激发态原子在释放能量时只能进行一种发射：特征X射线或俄歇电子.原子序数大的元素，特征X射线的发射几率较大，原子序数小的元素，俄歇电子发射几率较大，当原子序数为33时,两种发射几率大致相等.因此，俄歇电子能谱适用于轻元素的分析。 如果电子束将某原子K层电子激发为自由电子，L层电子跃迁到K层，释放的能量又将L 层的另一个电子激发为俄歇电子，这个俄歇电子就称为KLL俄歇电子。同样,LMM俄歇电子是L层电子被激发，M层电子填充到L层，释放的能量又使另一个M层电子激发所形成的俄歇电子。 对于原子序数为Z的原子,俄歇电子的能量可以用下面经验公式计算: EWXY(Z)=EW（Z)—EX（Z)-EY(Z+Δ）-Φ (10。6） 式中, EWXY(Z）：原子序数为Z的原子,W空穴被X电子填充得到的俄歇电子Y的能量。EW(Z）-EX（Z)：X电子填充W空穴时释放的能量。 EY（Z+Δ）：Y电子电离所需的能量。 因为Y电子是在已有一个空穴的情况下电离的，因此，该电离能相当于原子序数为Z和Z+1之间的原子的电离能。其中Δ=1/2-1/3。根据式(10。6)和各元素的电子电离能，可以计算出各俄歇电子的能量，制成谱图手册。因此，只要测定出俄歇电子的能量，对照现有的俄歇电子能量图表，即可确定样品表面的成份. 1.2 X射线光电子能谱分析 X射线光电子能谱分析(XPS,X-ray Photoeleetron Spectroscopy)是利用X射线源产生很强的X射线轰击样品，从样品中激发出电子，并将其引入能量分析器，探测经过能量分析的电子，做出X射线对能量的分布图-—X射线光电子能谱，它可以用于区分非金属原子的化学状态和金属的氧化状态，所以又叫做“化学分析光电子能谱仪(ESCA，ElectronSpectroscopy for Chemical Analysis)”。利用XPS可以进行除氢以外全部元素的定性、定量和化学状态分
电子能谱学 电子能谱学的定义 ⏹电子能谱学可以定义为利用具有一定能量的粒子（光子，电子，粒子）轰击特定的样品，研究 从样品中释放出来的电子或离子的能量分布和空间分布，从而了解样品的基本特征的方法。 ⏹入射粒子与样品中的原子发生相互作用，经历各种能量转递的物理效应，最后释放出的电子和 粒子具有样品中原子的特征信息。 ⏹通过对这些信息的解析，可以获得样品中原子的各种信息如含量，化学价态等 电子能谱学的应用 ⏹电子能谱学的应用主要在表面分析和价态分析方面。可以给出表面的化学组成，原子排列，电 子状态等信息。 ⏹对于XPS和AES还可以对表面元素做出一次全部定性和定量分析，还可以利用其化学位移效应 进行元素价态分析；利用离子束的溅射效应可以获得元素沿深度的化学成份分布信息。 ⏹此外，利用其高空间分别率，还可以进行微区选点分析，线分布扫描分析以及元素的面分布分 析。 ⏹这些技术使得电子能谱学在材料科学，物理学，化学，半导体以及环境等方面具有广泛的应用。X射线光电子谱(XPS)—特点 ⏹XPS的主要特点是它能在不太高的真空度下进行表面分析研究，这是其它方法都做不到的。当 用电子束激发时，如用AES法，必须使用超高真空，以防止样品上形成碳的沉积物而掩盖被测表面。X射线比较柔和的特性使我们有可能在中等真空程度下对表面观察若干小时而不会影响测试结果。 ⏹此外，化学位移效应也是XPS法不同于其它方法的另一特点，即采用直观的化学认识即可解释 XPS中的化学位移，相比之下，在AES中解释起来就困难的多。 XPS-光电过程机理 ⏹光与物质的相互作用 ⏹光电离激发过程 ⏹光电离几率 ⏹偶极发射和表面发射 ⏹光电子谱线的特点及表示 光线与物质的相互作用：1、反射（能量不损失）；2、吸收（能量转化为热能）；3、光电离（转化为电子）M + hV－－》M+ ＋ e一般为单电子过程要光子能量足够，可以激发出所有轨道电子。 光电离过程：X射线光电子能谱基于光电离作用，当一束光子辐照到样品表面时，光子可以被样品中某一元素的原子轨道上的电子所吸收，使得该电子脱离原子核的束缚，以一定的动能从原子部发射出来，变成自由的光电子，而原子本身则变成一个激发态的离子 光电离几率：1、对于每一种物质其光电离几率与很多因素有关：如激发光子能量，原子种类，原子状态等。2、在光电子能量阈值附近具有最高的电离截面 光电子谱线的特点及表示：1、光电子谱线与原子结构有关；2、其特点是量子化的；3、标记可用激发跃迁的能级来标记 XPS-结合能原理：1、光电子能谱的结合能原理；2、气态分子的结合能；3、固体物质的结合能；4、净电荷的计算；5、弛豫过程 XPS 结合能 1、在XPS分析中，由于采用的X射线激发源的能量较高，不仅可以激发出原子价轨道中的价电子， 还可以激发出芯能级上的层轨道电子，其出射光电子的能量仅与入射光子的能量及原子轨道结合能有关。 2、因此，对于特定的单色激发源和特定的原子轨道，其光电子的能量是特征的。
俄歇电子能谱仪在氧化铜定量分析中的应用 肖红;李芳芳;陆雷;曾荣光;吕学超;钟永强 【摘要】将基体效应修正引入到俄歇电子能谱仪定量分析中，基于Monte Carlo 模拟和TPP-2M模型进行了氧化铜样品中各元素背散射因子和非弹性平均自由程的计算，对氧化铜标样在相同条件下重复10次进行俄歇能谱试验。将修正因子引入到氧化铜标样的俄歇定量分析中，基体效应修正后，氧化铜中各元素含量的相对误差大大减小，俄歇定量分析的精确度有很大提高。%The matrix effect corrections were considered in quantitative analysis by Auger electron spectroscopy (AES).Based on Monte Carlo simulation and TPP-2M model,the Auger electron backscattering factor and inelastic mean free path for copper and oxygen elements in CuO were calculated.Also,the CuO standard sample was measured by AES for ten times under the same test condition.The matrix effect correction factors were introduced into AES quantitative analysis.It was observed that the relative errors of the element contents in CuO sample were greatly reduced by the matrix effect correction,and the accuracy of AES quantitative analysis was increased greatly. 【期刊名称】《理化检验-物理分册》 【年(卷),期】2016(052)009 【总页数】4页(P642-645)
2018-2024年中国俄歇电子能谱仪市场发展策略及投资潜力可行性预测报告 报告目录 第一章俄歇电子能谱仪简介 第一节俄歇电子能谱仪定义 第二节俄歇电子能谱仪市场发展概述 第三节俄歇电子能谱仪行业发展成熟度 第二章世界俄歇电子能谱仪行业发展态势分析 第一节世界俄歇电子能谱仪产业发展综述 第二节世界俄歇电子能谱仪市场分析 一、世界俄歇电子能谱仪需求分析 二、世界俄歇电子能谱仪行业市场规模现状 三、世界俄歇电子能谱仪行业需求结构分析 四、2018-2024年世界俄歇电子能谱仪行业市场前景展望 第三节部分国家俄歇电子能谱仪行业市场分析 一、日本 1、2011-2017年俄歇电子能谱仪需求分析及2018-2024年预测 2、2011-2017年俄歇电子能谱仪市场规模及2018-2024年预测 二、美国 1、2011-2017年俄歇电子能谱仪需求分析及2018-2024年预测 2、2011-2017年俄歇电子能谱仪市场规模及2018-2024年预测 三、德国 1、2011-2017年俄歇电子能谱仪需求分析及2018-2024年预测 2、2011-2017年俄歇电子能谱仪市场规模及2018-2024年预测 四、韩国
1、2011-2017年俄歇电子能谱仪需求分析及2018-2024年预测 2、2011-2017年俄歇电子能谱仪市场规模及2018-2024年预测 第三章中国俄歇电子能谱仪生产现状分析 第一节俄歇电子能谱仪行业总体规模 第二节俄歇电子能谱仪产能概况 一、2011-2017年产能分析 二、2018-2024年产能预测 第三节俄歇电子能谱仪市场容量概况 一、2011-2017年市场容量分析 二、2018-2024年市场容量预测 第四节俄歇电子能谱仪产业的生命周期分析 第五节俄歇电子能谱仪产业供需情况 第四章 2011-2017年中国俄歇电子能谱仪行业运行状况监测分析第一节 2011-2017年中国工业总产值分析 一、中国俄歇电子能谱仪行业工业总产值分析 二、不同规模企业工业总产值分析 三、不同所有制企业工业总产值比较 第二节 2011-2017年中国俄歇电子能谱仪行业总销售收入分析 一、中国俄歇电子能谱仪行业总销售收入分析 二、不同规模企业总销售收入分析 三、不同所有制企业销售收入比较 第三节 2011-2017年中国俄歇电子能谱仪行业利润总额分析 一、2011-2017年中国俄歇电子能谱仪行业利润总额分析 二、不同规模企业利润总额比较分析 三、不同所有制企业利润总额比较分析 第四节俄歇电子能谱仪行业集中度分析 一、俄歇电子能谱仪市场集中度分析