Русская Википедия:Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС) — полуколичественный спектроскопический метод исследования элементного состава, химического и электронного состояния атомов на поверхности изучаемого материала. Он основан на явлении внешнего фотоэффекта. Спектры РФЭС получают облучением материала пучком рентгеновских лучей с регистрацией зависимости количества испускаемых электронов от их энергии связи. Исследуемые электроны эмиттируются по всей глубине проникновения используемого мягкого рентгеновского излучения в исследуемый образец (обычно порядка 1 мкм, что очень много по сравнению с размерами атомов и молекул). Однако, выбитые рентгеновскими квантами электроны сильно поглощаются исследуемым веществом настолько, что эмиттированные на глубине около 100 Å они уже не могут достичь поверхности, испуститься в вакуум и, соответственно, быть детектированными прибором. Именно поэтому методом РФЭС можно собрать информацию о самых верхних (около 10-30) атомных слоях образца без информации об его объёме. Поэтому этот метод незаменим, как метод анализа и контроля в ряде отраслей таких, как полупроводниковая индустрия, гетерогенный катализ и т. д.
РФЭС — метод анализа поверхности, который может быть использован для анализа химического состояния материала как в его первоначальном состоянии, так и после некоторой обработки, например скола, разреза или очистки в воздухе или сверхвысоком вакууме для исследования внутреннего химического состава образца, облучения высокоэнергетическим пучком ионов для очистки поверхности от загрязнений, нагрева образца, чтобы изучить изменения вследствие нагревания, помещения в атмосферу реактивного газа или раствора, облучения ионами с целью их внедрения, облучения ультрафиолетовым светом.
Поскольку для возбуждения фотоэмиссии используется излучение с известной длиной волны, энергия связи испускаемых электронов может быть найдена по уравнению, следующему из закона сохранения энергии:
<math display="block">E_\text{b} = E_\text{photon} - \left(E_\text{k} + \phi\right)</math>
где <math>E_\text{b}</math> — энергия связи электрона, <math>E_\text{photon}</math> — энергия возбуждающего фотона, <math>E_\text{k}</math> — фиксируемая в эксперименте кинетическая энергия электрона, φ — работа выхода спектрометра.
Литература
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Шаблон:Книга
- Мазалов Л. Н. Рентгеноэлектронная спектроскопия и её применение в химии // Соросовский образовательный журнал, т.6, № 4, 2000. с. 37-44.
См. также
- Рентгенофлуоресцентный анализ
- Ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия
- Фотоэлектронная спектроскопия
Ссылки
- Surface Analysis by Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy, ed. J.T.Grant and D.Briggs, published by IM Publications, 2003, Chichester, UK
- Practical Surface Analysis by Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy, 2nd edition, ed. M.P.Seah and D.Briggs, published by Wiley & Sons, 1992, Chichester, UK
- Practical Surface Analysis by Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy, ed. M.P.Seah and D.Briggs, published by Wiley & Sons, 1983, Chichester, UK ISBN 0-471-26279-X
