俄歇电子能谱法

定性分析的一般步骤： a.利用“主要俄歇电子能量谱”，确定实测谱中最 强峰可能对应的几种元素； b.实测谱与可能的几种元素的标准谱对照，确定最 强峰对应元素，并表明属于此元素的所有峰； c.反复重复上述步骤识别实测谱中尚未标识的其余 峰。

2.定量分析 因为影响俄歇信号强弱的因素很多，俄歇能 谱的定量分析比较复杂，因此，俄歇能谱分析精 度较低，基本是半定量的水平。
俄歇电子计数率(IA)与单位体积中原子数(N)的关系可用 下述简化式表示 IA＝G(1+r)IpNλe(1-ωW)φ(Ep/EW) G—与实验装置有关的仪器因子 r—被散射因子 Ip—入射电子束流强度 λe—俄歇电子在固体中的非弹性散射平均自由程 ω w--W空穴的荧光X射线产额 φ(Ep/EW)—能量为Ep的入射电子对EW能级的电离几率
二 俄歇电子能谱仪
俄歇电子能谱仪包括以下几个主要部分： 电子枪 能量分析器(RFA, CMA) 二次电子探测器 （样品）分析室 溅射离子枪 信号处理与记录系统 返回

三 俄歇电子能谱分析
1.定性分析 定性分析的任务是根据实测的直接谱（俄歇 峰）或微分谱上的负峰的位置识别元素，方法是 与标准谱进行对比。

5· 化学位移与伴峰 原子化学环境变化，不仅可能引起俄歇峰的 位移（称化学位移），也可能引起其强度的变化， 这两种变化的交叠，则将引起俄歇谱（图）形状 的变化。 除化学环境变化引起俄歇谱（图）变化外， 由于俄歇电子逸出固体表面时，有可能产生不连 续的能量损失，从而造成在主峰的低能端产生伴 峰的现象。 返回
相对灵敏度法 分析依据为

Gx=(Ix/Sx)/(∑Ia/Sa)
Gx—待测元素（x)的原子质量分数 Ia—元素（a)的俄歇电子（主峰）强度，a代表样品 中各种元素 Sa—元素（a)的相对灵敏度因子，即Ia与银元素俄歇 信号（主峰）强度(IAg)的相对比值 返回
四.俄歇电子能谱法的应用

应用：a.材料表面偏析、表面杂质分布、晶界元 素分析；b.金属、半导体、复合材料等界面研究； c.薄膜、多层膜生长机理的研究；d.表面的力学 性质；e.表面化学过程研究；f.集成电路掺杂的 三维微区分析；g.固体表面吸附、清洁度、沾染 物鉴定等。

局限性：a.不能分析氢和氦元素；b.定量分析准 确度不高；c.对多数元素的探测灵敏度为原子摩 尔分数0.1％－1.0％；d.电子束轰击损伤和电荷 积累问题限制其在有机材料、生物样品和某些陶 瓷材料中的应用；e.对样品要求高，表面必须清 洁（最好光滑）等。
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3· 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射线是两个相互关联和竞争 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机率，即荧光产 额（ωk）和俄歇电子产额（αk）满足： αk=1–ωk

4· 直接谱与微分谱 直接谱即俄歇电子强度（密 度或电子数）N（E）对其能 量E的分布 N（E）—E. 微分谱即 dN（E）/dE－E.
俄歇电子能谱法
Auger Electronic Spectrom
材料物理与化学研究中心
侯亮亮
AES

俄歇效应 俄歇电子能谱仪 俄歇电子能谱分析 俄歇电子能谱法的应用
一 基本原理

1· 俄歇电子的产生 －俄歇效应 退激发过程的两种方式 发射特征x射线 发射俄歇电子
2· 俄歇电子的标识与俄歇电子的能量 图2－10所示之俄歇电子标识为kl2l3俄歇电子， kl2l3顺序表示俄歇过程初态空位所在能级、向空 位作无辐射跃迁电子原在能级及所发射电子能量（动能） E kl2l3取决于俄歇电子过程初态与终态能量（电 子结合能）之差，即Ekl2l3=Ebk–(E’bl2+E’bl3)