材料現(xiàn)代分析測(cè)試第十三章-全文預(yù)覽
【正文】 以外的所有元素。若此未成對(duì)電子角量子數(shù) l＞ 0，則必然會(huì)產(chǎn)生自旋 軌道偶合 (相互作用 )，使未考慮此作用時(shí)的能級(jí)發(fā)生能級(jí)分裂 (對(duì)應(yīng)于內(nèi)量子數(shù) j的取值 j＝ l+1/2和 j＝ l1/2形成雙層能級(jí) )，從而導(dǎo)致光電子譜峰分裂；此稱(chēng)為 自旋 軌道分裂 。 ? 如果原子、分子或離子價(jià) (殼 )層有未成對(duì)電子存在，則內(nèi)層芯能級(jí)電離后會(huì)發(fā)生能級(jí)分裂從而導(dǎo)致光電子譜峰分裂，稱(chēng)之為 多重分裂 。 ?在應(yīng)用 X射線光電子譜進(jìn)行化學(xué)分析時(shí)，應(yīng)盡量避免或消除物理位移 。 ?技術(shù)基礎(chǔ)： X射線激發(fā)物質(zhì)光電離、光電子發(fā)射過(guò)程及其能量關(guān)系等見(jiàn)第一章。 俄歇電子能譜在材料科學(xué)研究中的應(yīng)用 ?① 材料表面偏析、表面雜質(zhì)分布、晶界元素分析； ?②金屬、半導(dǎo)體、復(fù)合材料等界面研究； ?③薄膜、多層膜生長(zhǎng)機(jī)理的研究； ?④表面的力學(xué)性質(zhì) (如摩擦、磨損、粘著、斷裂等 )研究； ?⑤表面化學(xué)過(guò)程 (如腐蝕、鈍化、催化、晶間腐蝕、氫脆、氧化等 )研究； ?⑥集成電路摻雜的三維微區(qū)分析； ?⑦固體表面吸附、清潔度、沾染物鑒定等。深度分辨率約為 1nm，橫向分辨率取決于入射束斑大小。 2．定量分析 ?基本上是半定量的水平 (常規(guī)情況下，相對(duì)精度僅為 30%左右 ) ?常用的定量分析方法是相對(duì)靈敏度因子法。 ?注意 ：由于電子軌道之間可實(shí)現(xiàn)不同的俄歇躍遷過(guò)程，所以每種元素都有豐富的俄歇譜，由此導(dǎo)致不同元素俄歇峰的干擾。 ? 70年代中，把細(xì)聚焦掃描入射電子束與俄歇能譜儀結(jié)合構(gòu)成 掃描俄歇微探針 (SAM)，可實(shí)現(xiàn)樣品成分的點(diǎn)、線、面分析和深度剖面分析。 ?如：入射電子引起樣品內(nèi)殼層電子電離而產(chǎn)生伴峰 (稱(chēng)為 電離損失峰 )；又如：入射電子激發(fā)樣品(表面 )中結(jié)合較弱的價(jià)電子產(chǎn)生類(lèi)似等離子體振蕩的作用而損失能量，形成伴峰 (稱(chēng) 等離子體伴峰 )等。 ?微分譜 ：由直接譜微分而來(lái)，是 dN(E)/dE對(duì) E的分布[dN(E)/dE－ E]。 為什么說(shuō)俄歇電子能譜分析是一種表面分析方法且空間分辨率高 ？ ?大多數(shù)元素在 50~1000eV能量范圍內(nèi)都有產(chǎn)額較高的俄歇電子，它們的有效激發(fā)體積（空間分辨率）取決于入射電子束的束斑直徑和俄歇電子的發(fā)射深度。俄歇電子與特征 X射線是兩個(gè) 互相關(guān)聯(lián)和競(jìng)爭(zhēng)的發(fā)射過(guò)程。 ?俄歇電子的激發(fā)方式雖然有多種（如 X射線、電子束等），但通常主要采用一次電子激發(fā)。第三篇 光譜、能譜分析 第十三章 電子能譜分析法 ◆ 俄歇電子能譜 ◆ 光電子能譜 ◆ 紫外光電子能譜 什么是電子能譜分析法？ ?電子能譜分析法 是采用單色光源（如 X射線、紫外光）或電子束去照射樣品，使樣品中電子受到激發(fā)而發(fā)射出來(lái)，然后測(cè)量這些電子的產(chǎn)額（強(qiáng)度）對(duì)其能量的分布，從中獲得有關(guān)信息的一類(lèi)分析方法。 一、基本原理 ?前面已描述了原子中的電子躍遷及其俄歇電子的發(fā)射過(guò)程。 1．俄歇電子產(chǎn)額 俄歇電子產(chǎn)額或俄歇躍遷幾率決定俄歇譜峰強(qiáng)度，直接 關(guān)系到元素的定量分析。 俄歇電子產(chǎn)額與原子序數(shù)的關(guān)系 俄歇分析的選擇 通常 ?對(duì)于 Z≤14的元素，采用 KLL俄歇電子分析； ? 14Z42的元素，采用 LMM俄歇電子較合適； ? Z42時(shí)，以采用 MNN和 MNO俄歇電子為佳。 2．直接譜與
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