AES俄歇电子能谱法生物应用方向介绍《资讯》

2017-06-09 14:39:47来源： 贤集网

贤集网仪器仪表频道讯：俄歇电子能谱法是用具有一定能量的电子束(或X射线)激发样品俄歇效应，通过检测俄歇电子的能量和强度，从而获得有关材料表面化学成分和结构的信息的方法。利用受激原子俄歇跃迁退激过程发射的俄歇电子对试样微区的表面成分进行的定性定量分析。

AES可以用于研究固体表面的能带结构、表面物理化学性质的变化（如表面吸附、脱附以及表面化学反应）；用于材料组分的确定、纯度的检测、材料尤其是薄膜材料的生长等。

原理

俄歇电子的产生和俄歇电子跃迁过程：一定能量的电子束轰击固体样品表面，将样品内原子的内层电子击出，使原子处于高能的激发态。外层电子跃迁到内层的电子空位，同时以两种方式释放能量：发射特征X射线；或引起另一外层电子电离，使其以特征能量射出固体样品表面，此即俄歇电子。

俄歇跃迁的方式不同，产生的俄歇电子能量不同。上图所示俄歇跃迁所产生的俄歇电子可被标记为WXY跃迁。如 KLL跃迁：K层电子被激发后，可产生KL1L1，KL1L2，KL2L3…等K系俄歇电子。

应用方向：

1、通过俄歇电子谱研究化学组态：

原子“化学环境”指原子的价态或在形成化合物时，与该(元素)原子相结合的其它(元素)原子的电负性等情况。

2、定性分析：

对于特定的元素及特定的俄歇跃迁过程，其俄歇电子的能量是特征的。由此，可根据俄歇电子的动能来定性分析样品表面物质的元素种类。

3、定量分析或半定量分析：

俄歇电子强度与样品中对应原子的浓度有线性关系，据此可以进行元素的半定量分析。

但AES定量分析的结果受环境，样品等影响较大，所以，AES不是一种很好的定量分析方法，它给出的仅仅是半定量的分析结果。

4、成分深度分析：

AES的深度分析功能是AES最有用的分析功能，主要分析元素及含量随样品表面深度的变化。采用能量为500eV～5keV的惰性气体氩离子溅射逐层剥离样品，并用俄歇电子能谱仪对样品原位进行分析，测量俄歇电子信号强度I （元素含量）随溅射时间t（溅射深度）的关系曲线,这样就可以获得元素在样品中沿深度方向的分布。

5、微区分析

微区分析也是俄歇电子能谱分析的一个重要功能，可以分为选点分析，线扫描分析和面扫描分析三个方面。这种功能是俄歇电子能谱在微电子器件研究中最常用的方法，也是纳米材料研究的主要手段。

应用实例1

例一，案例来源于测了么入驻平台美信检测

样品信息：样品为客户端送检LED碎片，客户端反映LED碎片上Pad表面存在污染物，要求分析污染物的类型。

失效样品确认：将LED碎片放在金相显微镜下观察，寻找被污染的Pad，通过观察，发现Pad表面较多小黑点。

俄歇电子能谱仪（ AES）分析：对被污染的Pad表面进行分析，结果如下图，位置1为污染位置，位置2为未污染位置。

结论：

通过未污染位置和污染位置对比分析，发现污染位置主要为含K和S类物质，在未污染位置只发现S和O，推断污染位置存在K离子污染，并接触含S类介质，共同作用形成黑色的污染物。

应用实例2

俄歇电子能谱选点分析的空间分别率可以达到束斑面积大小。因此，利用俄歇电子能谱可以在很微小的区域内进行选点分析。

结论：

a、在正常样品区，表面主要有Si, N以及C和O元素存在；

b、而在损伤点，表面的C,O含量很高，而Si, N元素的含量却比较低；

c、说明在损伤区发生了Si3N4薄膜的分解。

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