Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
6.10. Спектроскопия электронных потерь энергии (EELS)Характеристические потери энергии электронных пучков при прохождении через пленку или при отражении от поверхности могут дать важную информацию о природе твердого тела и соответствующих энергиях связи. Спектроскопия электронных потерь энергии (сокращенно EELS — от англ. Electron Energy Loss Spectroscopy) применяется в диапазоне энергий от < 1 кэВ до -100 кэВ. Конкретный выбор обусловливается рядом экспериментальных соображений и интересующим интервалом энергий. Режим низких энергий используется главным образом в исследованиях поверхности, где основное внимание уделяется колебательным уровням энергии абсорбированных молекул. В этом случае спектр потерь энергии содержит дискретные пики, соответствующие колебательным состояниям абсорбированных молекул. При более высоких энергиях, как показано в разд. 6.7, главный пик в спектре потерь энергии порождается плазмонными потерями. Подробное исследование спектра выявило бы также дискретные ступеньки, соответствующие возбуждению и ионизации уровней атомного остова. Изучение этих особенностей спектра составляет суть метода идентификации элементов, чрезвычайно полезного в тех случаях, когда требуется пространственное разрешение электронного микроскопа. Как правило, эти особенности спектра являются широкими, поскольку налетающий электрон может передавать континуум энергий связанному электрону. Например, электрон остова может перейти на более высокий незанятый уровень (возбуждение) или даже покинуть твердое тело (ионизация). Обычно преобладает процесс возбуждения, поскольку сечение взаимодействия определяется в основном очень вероятными малыми передачами энергии. Исследование особенностей спектра потерь с высоким разрешением может в этом случае дать информацию о плотности незанятых состояний. Ниже мы приводим спектры пленок Потери энергии для электронов с энергией 80 кэВ, прошедших через пленку из кристаллического соединения
Рис. 6.16. Спектры потерь энергии для электронов с энергией 80 кэВ, падающих на тонкие ( ~ 400А) самоподдерживающиеся пленки из намного превышает соответствующую интенсивность для никеля. Понятие объемного плазмона может быть использовано также для оценки относительной величины множественного рассеяния. Два последовательных рассеяния электронного пучка на плазмонах порождают пик в спектре потерь при удвоенной энергии объемного плазмона; на рис. 6.16 этот пик виден на спектре кремния при 33,4 эВ. Из графика следует, что отношение интенсивностей двухплазмонных и одноплазмонных потерь совсем мало, и этот факт указывает на то, что толшина образца меньше, чем средняя длина свободного пробега относительно возбуждения объемного плазмона. В Спектры потерь энергии для силицидов никеля также обнаруживают особенности, объясняемые возбуждениями остова. На рис. 6.17, а изображен спектр потерь энергии для электронов в самоподдерживающейся пленке из
Рис. 6.17. а — спектр потерь энергии электронов в и это указывает, что фон перед краем При потерях энергии 0—15 эВ, слева от пика объемного плазмона, на рис. 6.17, а видны пики, соответствующие внутризонным переходам. Эти внутризонные переходы включают свертку плотностей валентной зоны и зоны проводимости и поэтому их труднее интерпретировать, чем спектры уровней остова, в которых начальные состояния являются узкими. Различия в высоте скачков для краев поглощения
где Q — проинтегрированная плотность тока налетающих электронов,
где Спектроскопия потерь энергии электронов не является самым прямым или самым чувствительным методом определения средних концентраций или следов примесей. Ее главное достоинство состоит в возможности анализа малых участков поверхности
|
1 |
Оглавление
|