因素的重要性进行表面分析

许多因素实施限制或介绍并发症在表面分析。以下不是完整列表,但代表最重要的因素。

逃避深度

电子离子从一个有限的逃离深渊固体因为之前他们将分散的概率从表面和深度增加。离子或电子的逃脱深度变化的函数动能并从表面出现的角度。因为散射结果交互的电子或离子与原子或分子的表面,它的能量越高,可能性就越大,它会穿透固体不分散。在低能量电子逃逸深度也会增加,因为在这些能量有可能避免地区的高电子密度的电子,从而逃避与概率增加电子能量却降低了。

表面损伤

在理想的情况下,任何分析测量不应改变被测样品。如果测量的条件或所做的调查分析更改或破坏样品,分析的结果将是不正确的。例如,如果一个电子束用作探针减少表面的物种,物种减少将分析的结果,而不是原始的氧化物种。

样品的主要来源在表面破坏光谱学是探测光束本身。光子、电子和离子都可以破坏样品,尤其是高度集中。一般而言,光子是破坏性的,虽然在XPS x射线会造成一些损害有时改变材料的光敏材料氧化态

电子的破坏性比光子和更多的问题绝缘体比为半导体导体。他们对有机材料尤其不利。电子会导致溅射,主要作用是化学损伤,特别是在AES。物种的迁移或表面吸附物种的出现以及解吸电子束轰击下。损坏绝缘体的电子束可以相当严重。

离子光束是最具破坏性。溅射过程引起的离子光束是二次离子的来源和形式的基础深度剖析,这是西姆斯的主要用途之一。如果最小化样本损坏是一个优先级,重要的是要保持低电流密度和采样时间尽可能短。西姆斯在静态模式下执行的离子密度大约10−9一个/厘米2以下。动态测量,进行离子密度为10−6一个/厘米2应该只有一个是愿意允许用于表面损伤的测量。苏格兰皇家银行也可以造成损害,根据主要离子剂量。

表面污染

所有真实的样品通过暴露于大气污染。一块干净的金属将污染层的当空气中离开了一个小时。任何金属的XPS谱一直暴露在空气中会显示一个大碳信号从有机污染。材料接一层表面容易被氧化氧化物,而空气中的水分可以修改一些表面。

幸运的是,这些层不厚,表面通常可以通过污染层采样。然而,重要的是要意识到污染的存在和认识到这样一个层会影响信号的强度从表面获得利益。

盛开的

空间分辨率为表面映射是有限的几个技巧的内在从散射效应,称为开花,结果的带电粒子在固体。当一束高度集中,高能带电粒子如电子罢工一个坚实和穿透表面,电子的路径不同,因为光学电子散射。面积的影响电子束的形状就像一个墨水池或倒置的灯泡。因此深度和直径的影响区域是依赖于入射光的粒子的动能。因为x射线生成整个体积,并将出口样品的表面图像中的最小单位面积不会的吗直径入射电子束但而将直径最宽的墨水池或灯泡的一部分。这限制了决议。

因为散射的电子也会产生噪音,开花也增加样本的背景噪音,从而导致少量的检测问题,特别的光元素。

表面分析的未来

当前的趋势面分析是对测量较小的领域,获得更多的化学信息,开发技术,可以提供这些信息没有样品真空。一些特别令人兴奋的想法一直在试图获取化学从原子力显微镜的具体信息。

申请继续扩大表面分析。的出现纳米技术创造了新的要求表面分析技术。随着粒子变得较小,单位面积质量显著增加。例如,一个1厘米的立方体密度2克/厘米3厘米的表面积与密度比2/克。如果同一个数据集分为1-μm立方体,比例增加到3米2/克。如果原始多维数据集分为100 nm立方体,比例增加到3000米2/克。因此,纳米粒子的性质,本质上,它们的表面的性质。作为微电子芯片的大小减少,表面积增加出于同样的原因。面分析显然是在这一领域的技术需要推动科学进步。

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