Энциклопедический словарь нанотехнологий - фотоэлектронная спектроскопия
Фотоэлектронная спектроскопия
Термин на английском
photoelectron spectroscopyСинонимы
Аббревиатуры
ФЭС, PESСвязанные термины
ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия, рентгеновская
Определение
метод изучения электронной структуры заполненных состояний на поверхности и в приповерхностной области твердых тел, основанный на анализе энергетического спектра электронов, генерируемых при облучении образца фотонами в результате фотоэлектрического эффекта
Описание
В методе ФЭС анализируемые электроны генерируются при облучении поверхности фотонами. Физической основой метода служит фотоэлектрический эффект, в котором электрон, первоначально находящийся в твердом теле в состоянии с энергией связи Ei, поглощает фотон с энергией
??
и покидает твердое тело с кинетической энергией
Ekin =
?? – Ei –
?,
где
? = Evacuum – EFermi – работа выхода материала (рис.1).
В зависимости от энергии (длины волны) фотонов, используемых для возбуждения электронов, фотоэлектронная спектроскопия обычно подразделяется на два типа:
рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС (XPS), или электронная спектроскопия для химического анализа ЭСХА), в которой используется рентгеновское излучение с энергией квантов в диапазоне 100 эВ – 10 кэВ, что соответствует длинам волн от 10 до 0,1 нм, и которая применяется для зондирования глубоких остовных уровней;
ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия, в которой используются фотоны ультрафиолетового спектрального диапазона 10 – 50 эВ, что соответствует длинам волн от 100 до 25 нм, и которая применяется для изучения валентной зоны и зоны проводимости.
Следует заметить, что это разделение достаточно условно как с точки зрения объекта исследования, поскольку достаточно условно подразделение энергетических уровней на остовные и валентные, так и с точки зрения используемых источников излучения например, при использовании синхротронного излучения можно изучать фотоэмиссию в диапазоне от мягкого ультрафиолетового излучения до жесткого рентгеновского.
Авторы- Зотов Андрей Вадимович, д.ф.-м.н.
- Саранин Александр Александрович, д.ф.-м.н.
Рис.1. Схематическая диаграмма, иллюстрирующая процесс фотоэмиссиии на поверхности металла. Показано соответствие между плотностью заполненных электронных состояний D(Ei) в твердом теле и спектром фотоэмиссии I(Ek). Пики упругих фотоэлектронов наложены на непрерывный фон неупругих вторичных электронов. Источник: Введение в физику поверхности: Пер. с англ. / Оура Кендзиро, Лифшиц В.Г., Саранин А.А., Зотов А.В., Катаяма М. М. Наука, 2006. 490 с. |
Теги
Разделы
Электронная спектроскопия
Вопрос-ответ:
