Auger Electron Spectroscopy (AES)LSAP del Centro de Astrobiologa (CAB, CSIC-INTA), Ctra. de Ajalvir, km 4, 28850 Torrejn de Ardoz, Madrid, Espaa

Que es?Se trata de una tcnica de anlisis, para obtener informacin qumica, en superficies de materiales slidos

Objetivo de la tcnicaDeterminar la composicin, de los elementos presentes en la superficie de materiales slidos. Materiales aislantes y conductores pueden ser analizados en superficie, en reas de unas pocas micras. Su fundamento est en el efecto Auger, que consiste en la emisin de un electrn de energa definida despus de la ionizacin por produccin de un hueco en un nivel interno de un tomo.

RequisitosLa muestra a estudiar se debe encontrar en condiciones de Ultra Alto Vaco (>10-9 mbar.). Y ser expuesta en estas condiciones frente a una fuente de electrones, que ofrezca una energa en un rango entre 1000 y 5000 eV

FuncionamientoLos electrones que provienen de una fuente, inciden contra la superficie a analizar. En la interaccin del tomo con fotones o electrones que se hacen incidir sobre la superficie, se produce un in, que rebaja su energa rellenando el hueco creado por un electrn de un nivel ms alto, con emisin de la energa sobrante. Esta puede emitirse en forma de fotn o suministrarse como energa cintica a otro electrn menos ligado. El segundo efecto, sin emisin de radiacin es el efecto Auger. En la practica los espectros Auger se miden en forma diferenciada (dN(E)/dE) ,comnmente se etiquetan las energas de las transiciones Auger como la correspondiente a la posicin del mnimo (excursin negativa) del pico diferenciado, que, como vemos no es la de la verdadera transicin que esta en el mximo del pico en N(E).

Informacin AnalticaAnlisis cuantitativo Se determina un espectro que identifica, los elementos qumicos presentes en la superficie, en una profundidad de hasta 20 ngstrom. Todos los elementos, excepto el hidrogeno y el helio, son detectados.

Alta Resolucin del Scan Se pueden detectar concentraciones elementales muy bajas (0.1%. ). Existen tablas con las energas de ligadura de todos los elementos qumicos presentes en la naturaleza.

Composicin en sistemas multicomponentes Se puede identificar la concentracin de los elementos en los espectros, y determinar el rea que ocupan cada uno de los mximos de esos espectros. Por medio de estos patrones de estudio, se determina la concentracin qumica de los constituyentes presentes en la superficie.

Depth profiling AES es muy utilizada combinada con la erosin por iones para proporcionar un anlisis qumico en profundidad (depth profiling)

SAM (Scanning Auger Microscopy) Incorporando el sistema de deteccin de electrones Auger a un sistema de Microscopa, es posible conocer, con la precisin que el haz incidente proporcione, la composicin lateral

AplicacionesAnlisis de contaminantes en pelculas delgadas

Medida de la composicin qumica

Cuantificacin de los perfiles de concentracin de compuestos en superficies

EFermi

EKin

EVac

E1

E2

E3

Proceso Auger

Au

C

O

( )dEEdN

Au C

O

Espectro Auger de Au, sobre Si, sin limpiar con Ar

Porta muestras

Horno

-100 C < T < 500 C

Circuito de refrigeracin

Muestra ~ 1cm2

Fuente de Electrones

Detector

Manipulador

e-

e- Auger

Sistema de AES en Ultra Alto Vaco

Manipulador de precisin, XY 12.5mm, Z 155mm, (0 a 360)

Porta muestras con horno y sistema de refrigeracin

Fuente de Electrones

Detector de 9 canales

Ventajas1. Gran resolucin espacial. Barrido: mapas de composicin

(lento)

2. Buena resolucin para perfiles de composicin en profundidad

3. Rpida recogida de espectros ( 10A

Tipo de filamento: LaB6Distancia de focalizacin: 15mm

Longitud de la fuente: 270 mm

Presin de funcionamiento: 5xE-9 mbar

Bakeout: 250C

10 nmmuestra

Electrn Auger

Electrones primarios

Electrn

Electrn

Nmero atmico

Sen

sibi

lidad

rela

tiva

Sensibilidad relativa electrones Auger

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