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【木木西里—每日仪器】NO.D-01-005 俄歇电子能谱(AES)

【木木西里—每日仪器】NO.D-01-005  俄歇电子能谱(AES) 木木西里
2014-07-25
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产品简介

俄歇电子能谱(AES)为微电子业常见的表面分析技术之一。俄歇电子能谱(AES)的主要用途是表面的元素成分分析,主要优点是具有高的(亚单层)表面灵敏度、优异的空间分辨率、破坏性小,可分析除H、He以外的所有元素,且可作为零维、一维、二维和三维的表面分析,可做快速深度剖析,微区分析和图像扫描都较XPS优。近十年来AES的应用领域不断扩大,其中包括物理、化学、冶金、化工、微电子工业、环境保护等。

应用领域

1.定性分析

1)表面检查和污染分析

用俄歇电子能谱很容易检测下列各种表面污染:

(a) 金属元素 (Li, Be, Na, Mg, Al, Si, K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga

(b) 吸附的吸收的或离子注入的元素 (B, C, N, O, F, P, S, Cl, Br, I, Ne, Ar, Kr, Xe

(c) 氧化物膜氮化物膜碳化物膜硫化物膜硅化物膜卤化物膜等表面无机变质层

(d) 不挥发性有机污染

2)在金属半导体方面的应用

金属材料的许多性质,如腐蚀、氧化、应力、疲劳、磨损、脆性、粘着、形变、摩擦等,不但与金属的表面形貌有关,也同表面组成以及吸附分凝扩散等表面现象有关,跟金属晶界和界面情况有关。AES是这方面的一个有力的分析工具

(a) 表面层的物质迁移

表面层物质迁移包括:①表面杂质的热脱附、反应生成物的蒸发;②表面杂质的表面扩散;③体内向表面的扩散和析出。

(b) 合金的表面组分

(c) 在半导体器件方面的应用

AES可用于分析研究半导体器件,欧姆接触和肖特基势垒二级管中金属/半导体结的组分、结构和界面化学等,进行质量控制工艺分析和器件失效分析。

(d) 在晶粒间界方面的应用

材料的许多机械性质和腐蚀现象都与晶界化学有关,晶界断裂就是最明显的例子。AES很成功地研究许多钢和铁基合金脆断时晶界偏析的杂质。

(e) 固体价带能态密度的研究

如果俄歇过程涉及到价带能级,那么所发射的俄歇电子谱线的形状就反映了价带V的能态密度。通过这种态密度的变化可以研究表面相变和化学吸附。

3) 吸附和催化方面的应用

(a) 吸附和脱附的研究

在表面吸附研究中 可以用俄歇电子微分谱的峰-峰高来监视吸附物质在表面的覆盖度。

(b) 催化作用的研究

许多物质的催化作用也是一种表面现象,它受物质的表面结构和化学状态的强烈影响,因此杂质的吸附分凝污染等都会影响催化活性例。

4) 在薄膜厚膜多层膜方面的应用

AES可用于分析研究多组份膜分凝退火效应和膜中的杂质分布。

(a) 膜表面的分析

(b) 薄膜-衬底界面的观察

2.定量分析

AES作为一种表面分析技术,除可鉴别表面元素外,还可进行定量分析。定量分析的任务是根据测得的俄歇峰强度确定元素在表面的含量。


产品原理

俄歇电子能谱(AES)原理是利用一电子束为激发源,使表面原子之内层能阶的电子游离出,原电子位置则会产生电洞,导致能量不稳定,此时外层电子会填补产生之电洞,进而释放能量传递至外层能阶电子,造成接受能量的电子被激发游离,游离的电子即为Auger电子。因其具有特定的动能,所以能依据动能的不同来判定材料表面的元素种类。


产品特点

1)谱仪简单和廉价

电子枪和CMA

兼容XPS谱仪(X射线源和CHA)

兼容修改的LEED装置(RFA)

2)快速分析且具有较好的信噪比

典型的比XPS快速

3)对除H、He以外的所有元素灵敏,对低Z元素灵敏度<1%单层

4)优异的空间分辨率,大量用于微区分析和元素成像(SAM),分辨率<1∝m(最小越5nm)

5)快速深度剖析

6)半定量分析

7)某些化学位移信息

8)俄歇谱必须微分才能得到更好的灵敏度

9)单电子图像比XPS可靠性稍差

10)大电子通量可诱导敏感材料的化学变化


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持续为客户创造附加值,增强中国仪器设备产业的国际影响力。
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