《Auger电子能谱AES》PPT课件

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1、Auger电子能谱(AES)AugerElectronspectroscopyAESAuger效应1925年P.Auger已经在Welson云室内观察到Auger电子径迹，并正确地解释了这种电子的来源。α粒子轰击氮核散射的电子束尽管当时人们已经认识到它可以成为一种成分分析的手段，但直到六十年代中期，随着金属的超高真空系统和高效的微弱信号电子检测系统的发展，才出现了可以用于表面分析的实用Auger电子能谱仪。AESAuger效应随着科学技术的不断发展，使Auger电子能谱仪的性能不断改进，并

2、出现了扫描Auger电子显微术(SAM),成为微区分析的有力工具。电子计算机的引入，使Auger电子能谱仪的功能更趋完善。目前，Auger电子能谱已成为许多科学领域和工业应用中的最重要的表面分析手段之一。AESAuger效应Auger效应在原子内某一内层电子电离而形成空位(如K层)，则该电离原子的去激发可以有两种方式：一个能量较高态的电子填充该空位，同时发出特征X射线，即辐射跃迁。一个较高能量的电子跃迁到空位，同时另一个电子被激发发射，这是一无辐射跃迁过程，这一过程被称为Auger效应，被发射

3、的电子称为Auger电子。AESAuger效应如果终态空位之一(跃迁电子)与初态空位处于同一主壳层，即WiXpYq(p>q)，则称为Coster-Kronig跃迁或C-K跃迁。C-K跃迁是一种快过程，根据测不准关系Eth可知C-K过程中的E比较大，因此，表现在能谱上是一个比较宽的Auger峰。若两个终态空位都与初态空位处于同一主壳层，即WiXpYq型跃迁(p>i，q>i)，称为超C-K跃迁。AESAuger效应Auger过程EnergysourceEjectedcoreelect

4、ronOuterelectronfillscorelevelholeTransferofexcessenergyAugerelectronemittedAESAuger效应Auger过程CorelevelsEVIncidentBeamEjectedcorelevelelectronAugerelectronemissionEVElectronfillscorelevelholeAESAuger效应Auger跃迁Auger跃迁的标记以空位、跃迁电子、发射电子所在的能级为基础。如初态空位在K能

5、级，L1能级上的一个电子向下跃迁填充K空位，同时激发L3上的一个电子发射出去便记为KL1L3。一般地说，任意一种Auger过程均可用WiXpYq来表示。此处，Wi,Xp和Yq代表所对应的电子轨道。AESAuger效应Auger过程KL1L3Auger跃迁AESAuger效应电子能级、X射线能级和电子数3d5/23d3/23p3/23p1/23s1/22p3/22p1/22s1/21s1/2

6、M5M4M3M2M1L3L2L1KAESAuger效应电子能级、X射线能级和电子数4f5/24f5/24d5/24d3/24p3/24p1/24s1/2

7、N7N6N5N4N3N2N1AESAuger效应在实用的Auger电子能谱仪中，初态空位的产生是通过具有一定能量的电子束轰击样品表面而实现的。用于表面分析的Auger电子的能量一般在0~2000eV（0～320×10-19J）之间。俄歇电子的平均自由程很小（1nm左右），因此在较深区域中产生的俄歇电子在向表层运动时必然会因碰撞而损失能量，使之失去了具有特征能量的特点，而只有在距离表面层1nm左右范围内（即几个原子层厚度）逸出的俄歇电子才具备特征能量，

8、因此俄歇电子特别适合做表面成分分析。AESAuger效应AESAuger效应Perkin-Elmer公司的Auger电子能谱手册，其中给出了各种原子不同系列的Auger峰位置。每种元素的各种Auger电子的能量是识别该元素的重要依据。AESAuger电子的能量和产额Auger电子几率AESAuger电子的能量和产额平均自由程和平均逸出深度平均自由程和平均逸出深度是两个类似的概念。C.J.Powell给出两者的区别时指出：平均自由程是指在理论上，电子经受非弹性散射的平