Имеющиеся приборы:

Физические принципы:

В основе метода рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) лежит явление фотоэффекта, то есть эмиссии фотоэлектронов при облучении поверхности образца рентгеновским излучением.
Фотоэлектроны, покидающие образец, испускаются из атомов различного сорта, составляющих сплав или соединение, и с разных электронных оболочек, то есть изначально имеют различную энергию связи с атомами. Если экспериментально измерить кинетическую энергию фотоэлектронов и знать энергию возбуждающего излучения, можно определить величину энергии связи этих электронов в твердом теле.

Возможности метода РФЭС:

• качественный и количественный анализ состава поверхности и границ зерен с локальностью от 5 до 10 мм;
• профиль изменения концентраций химических элементов по глубине (с исполь-зованием методики ионного травления);
• исследование химической связи (тип химических соединений);
• исследование электронной структуры вещества.

Эксперименты проводятся на модернизированном электронном спектрометре ЭС-2401 и электронном спектрометре ЭС-3201 с технологическими приставками для ионного травления, индукционного и электронного нагрева образца, анализа состава остаточных газов в вакуумной камере, состава растворенных газов в сплавах, механического удаления (скрайбирования) поверхностных слоев.

Возбуждение электронных спектров осуществляется рентгеновским (MgKa, AlKa, ZrMx) и ультрафиолетовым (HeI, HeII) излучениями. Можно исследовать металлы, спла-вы, полупроводники, диэлектрики, порошковые материалы, тонкие пленки. Локальность увеличивается с помощью диафрагм и масок. Чувствительность метода - доли моноатомных слоев.

Рентгеноэлектронный спектрометр ЭС-2401

ультрафиолетовый электронный спектрометр
ЭС-3201

Имеющиеся приборы:

Вторично-ионный масс-спектрометр МС-7201

Физические принципы:

Метод вторично-ионной масс-спектрометрии основан на явлении распыления исследуемого вещества пучком первичных заряженных частиц (ионами инертных газов) и последующем измерении массовых чисел этих ионов. В методе анализируются все элементы периодической системы.

Возможности метода

• качественный и количественный анализ состава поверхности и границ зерен с локальностью порядка 1мм;
• профиль изменения концентраций химических элементов по глубине (с использованием методики ионного травления).

Метод позволяет определять профиль распределения элементов по глубине объекта, составы тонких пленок, поверхностей изломов, составы переходных областей. По анализу линий сложных ионов и комплексов возможно рассчитать химическое взаимодействие компонентов между собой.

Получаемый спектр вторичных ионов представляет собой набор спектральных линий, соответствующих массам ионов отдельных атомов вещества, сложных ионов и их комплексов. Зная массовые числа, интенсивности спектральных линий и коэффициенты эле-ментной чувствительности, определяется качественный и количественный состав ис-следуемого объекта.

В нашей лаборатории метод реализован в масс-спектрометре МС-7201 отечественного производства с монопольным масс-анализатором. Распыление вещества - потоком ионов аргона (возможно использование водорода или гелия) с энергией до 5 кэВ, ток пер-вичных ионов до 40 мкА/см2. Диаметр зондирующего пучка 1 мм, скорость анализа по глубине до 5 нм/ мин. Чувствительность достигает до 0,01 %.