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aes测试主要测什么

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发表时间:2022-12-30 17:13作者:铄思百检测

俄歇电子能谱(AES)测试主要测什么?今天铄思百检测小编带大家来详细了解一下。
1.俄歇电子能谱技术(AES)
俄歇电子能谱技术(Auger electron spectroscopy,简称AES),是一种表面科学和材料科学的分析技术,因检测由俄歇效应产生的俄歇电子信号进行分析而命名。这种效应系产生于受激发的原子的外层电子跳至低能阶所放出的能量被其他外层电子吸收而使后者逸出,这一连串事件称为俄歇效应,而逃脱出来的电子称为俄歇电子,通过检测俄歇电子的能量和数量来进行定性定量分析。AES应用于鉴定样品表面的化学性质及组成的分析,其特点在俄歇电子来极表面甚至单个原子层,仅带出表面的化学信息,具有分析区域小、分析深度浅和不破坏样品的特点,广泛应用于材料分析以及催化、吸附、腐蚀、磨损等方面的研究。

2. 俄歇电子能谱分析(AES)可为客户解决的产品质量问题
(1)当产品表面存在微小的异物,而常规的成分测试方法无法准确对异物进行定性定量分析,可选择AES进行分析,AES能分析≥20nm直径的异物成分,且异物的厚度不受限制(能达到单个原子层厚度,0.5nm)。
(2)当产品表面膜层太薄,无法使用常规测试进行厚度测量,可选择AES进行分析,利用AES的深度溅射功能测试≥3nm膜厚厚度。
(3)当产品表面有多层薄膜,需测量各层膜厚及成分,利用D-SIMS结合AES能准确测定各层薄膜厚度及组成成分。
(4)AES的深度分析功能是AES最有用的分析功能,主要分析元素及含量随样品表面深度的变化。
采用能量为500eV~5keV的惰性气体氩离子溅射逐层剥离样品,并用俄歇电子能谱仪对样品原位进行分析,测量俄歇电子信号强度I (元素含量)随溅射时间t(溅射深度)的关系曲线,这样就可以获得元素在样品中沿深度方向的分布。


在经过界面反应后,在PZT薄膜与硅基底间形成了稳定的SiO2界面层。这界面层是通过从样品表面扩散进的氧与从基底上扩散出的硅反应而形成的。
溅射产额与离子束的能量、种类、入射方向、被溅射固体材料的性质以及元素种类有关。
多组分材料由于其中各元素的溅射产额不同,溅射产额高的元素被大量溅射掉,而溅射产额低的元素在表面富集,使得测量成分发生变化,称之为择优溅射。有时择优溅射的影响很大。如上图。
工作模式有两种:
1)连续溅射式:离子溅射的同时进行AES分析;   2)间歇溅射式:离子溅射和AES分析交替进行。
离子溅射深度分布分析是一种破坏性分析方法。离子的溅射过程非常复杂,不仅会改变样品表面的成分和形貌,有时还会引起元素化学价态的变化。溅射产生的表面粗糙也会大大降低深度剖析的深度分辨率。溅射时间越长,表面粗糙度越大,解决方法是旋转样品,以增加离子束的均匀性。
(5)微区分析也是俄歇电子能谱分析的一个重要功能,可以分为选点分析,线扫描分析和面扫描分析三个方面。
这种功能是俄歇电子能谱在微电子器件研究中最常用的方法,也是纳米材料研究的主要手段。

3. 俄歇电子能谱分析(AES)注意事项
(1)样品最大规格尺寸为1×1×0.5cm,当样品尺寸过大需切割取样。
(2)取样的时候避免手和取样工具接触到需要测试的位置,取下样品后使用真空包装或其他能隔离外界环境的包装, 避免外来污染影响分析结果。
(3)由于AES测试深度太浅,无法对样品喷金后再测试,所以绝缘的样品不能测试,只能测试导电性较好的样品。
(4)AES元素分析范围Li-U,只能测试无机物质,不能测试有机物物质,检出限0.1%。


4、俄歇电子能谱分析的特点
(1)分析层薄,0~3nm。AES的采样深度为1~2nm,比XPS(对无机物约2nm,对高聚物≤10nm)还要浅,更适合于表面元素定性和定量分析。
(2)分析元素广,除H和He外的所有元素,对轻元素敏感。
(3)分析区域小,≤50nm区域内成分变化的分析。由于电子束束斑非常小,AES具有很高的空间分辨率,可以进行扫描和在微区上进行元素的选点分析、线扫描分析和面分布分析。
(4)可获得元素化学态的信息。
(5)具有元素深度分布分析的能力,需配合离子束剥离技术。
(6)定量分析精度还不够高。
俄歇电子能谱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。在材料研究领域具有广泛的应用前景。

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