俄歇电子能谱仪的技术发展

新一代的俄歇电子能谱仪多采用场发射电子枪,其优点是空间分辨率高,束流密度大,缺点是价格贵,维护复杂 ,对真空要求高。除 H 和 He 外,所有原子受激发后都可产生俄歇电子,通过俄歇电子能谱不但能测量样品表面的元素组分和化学态,而且分析元素范围宽,表面灵敏度高。显微AES是 AES 很有特色的分析功能。一般显微AES是先获得扫描电子微显图像(SEM),再在 SEM 图像上确定分析位置和分析方式。采用聚焦电子束,在样品上作光栅式扫描,扫描与显示荧光屏同步,得到样品的显微二次电子图像。 SEM 像为样品的形貌显微像。在放大的 SEM 像上,找到要分析的位置(点、区域或线),将电子束聚焦到要分析的位置,采集俄歇信号,得到样品上指定局域点元素信号。也可以根据特征俄歇谱峰,设定能量窗口,得到指定方向元素及其化学价态的线分布或指定区域内二维面分布,即俄歇像(SAM)。

无论 SEM 像还是 SAM 像,其主要技术指标均为空间分辨率,主要取决于聚焦电子束的束斑尺寸。显然,一定条件下入射电子束斑越小, SEM 和SAM的分辨率越好,此时有效采样面积减小,俄歇信号减弱。

为能得到高信噪比和高能量分辨率的俄歇信号,扫描俄歇能谱仪中采用了一系列的新技术,如新型高传输率电子传输透镜系统、高质量的电子能量分析器和接收探测器,还配备有计算机、专业软件以及高精度自动样品定位系统。目前,SAM分析技术已经很成熟,技术性能和可操作性得到很大提高。