4.3. Порядок выполнения работы

1. Получить вариант задания у преподавателя.

2. Ознакомиться с методом ЭОС.

3. Ознакомиться с устройством и принципом работы экспериментальной установки.

4. Ознакомиться с документацией к программе для выполнения виртуальных лабораторных работ “VR_Lab”.

5. Запустить программу для выполнения виртуальных лабораторных работ “VR_Lab”.

6. Перейти в окно с установкой.

7. В соответствии с описанием включить виртуальную лабораторную установку.

8. Установить параметры записи спектров, указанные в варианте.

9. Записать спектр и сохранить его формате *.dat.

10. Выключить виртуальную установку, закрыть программу.

11. Произвести обработку полученных спектров: вычесть фон, определить энергию каждого пика оже-электронов (энергия определяется по отрицательному максимуму дифференциальной кривой распределения электронов по энергии). Используя данные таблицы 1, идентифицировать элементы на поверхности исследуемого образца.

12. Рассчитать в соответствии с формулой (9.6) атомные концентрации всех элементов, зарегистрированных в оже-спектрах. Значения коэффициентов элементной чувствительности для расчетов взять из таблицы 1.

13. Произвести анализ полученных результатов: сравнить энергии оже-пиков отдельных элементов с соответствующими значениями эталонных спектров, обсудить причину несоответствия, оценить чувствительность метода по отдельным элементам и т.д. Объяснить полученные результаты, сделать выводы по работе.

14. Оформить отчет по лабораторной работе в WORD.

4.4.Контрольные вопросы

1. Объясните физические процессы, происходящие в атоме при генерации оже-электрона.

2. Объясните устройство и принцип работы анализатора задерживающего поля.

3. Чем определяется энергия оже-электрона?

4. Каким образом в выражении для энергии оже-электрона учитывается тот факт, что после испускания оже-электрона атом оказывается дважды ионизованным?

5. Каким образом обозначаются оже-переходы?

6. Каким образом идентифицируются по оже-спектрам элементы, находящиеся на поверхности исследуемого образца?

7. Чем определяется поверхностная чувствительность метода электронной оже-спектроскопии?

8. Какими механизмами определяется суммарный вклад в образование сигнала оже-электронов?

9. Опишите качественную картину зависимости сечения ионизации электронным ударом от энергии первичных электронов.

10. Объясните механизм дополнительного выхода оже-электронов за счет обратного рассеяния электронов.

11. Выведите формулу для расчета концентраций элементов методом коэффициентов элементной чувствительности.

12. Каким образом можно определить коэффициент элементной чувствительности элемента?

13. Объясните схему экспериментальной установки, назначение ее отдельных элементов.

14. Как на спектре распределения электронов по энергии определяют энергию оже-пика?

Библиографический список

1. Вудраф Д., Делчар Т. Современные методы исследования поверхности.- М.: Мир, 1989.- 564 с.6. Фельдман Л., Майер Д. Основы анализа поверхности и тонких пленок.- М.: Мир, 1989.- 564.

2. Фельдман Л., Майер Д. Основы анализа поверхности и тонких пленок.- М.: Мир, 1989.- 564.\

3. Анализ поверхности методами оже- и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии / Под ред. Д. Бриггса, М.П. Сиха.- М.: Мир, 1987.- 600 с.

4. Савельев И.В. Курс физики: Учеб.: В 3-х т. Т.1: Механика. Молекулярная физика.- М.: Наука, 1989.- 352 с.

5. Шульман А.Р., Фридрихов С.А. Вторично-эмиссионные методы исследования твердого тела.- М.: Наука, 1977.- 551 с.

6. М. Праттон. Введение в физику поверхности.- Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2000.- 256 с.

7. А.С. Паршин. Объединенная научно-учебная лаборатория «Физика поверхности». Отчет о научной и научно-организационной деятельности в 1998-2000 гг. Препринт 805Ф. Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН, Красноярск, 2000.- 28 с.

8. Получение и контроль сверхвысокого вакуума: Метод. указания к спец. практикуму по курсам «Физика поверхности и границ раздела» и «Технологические процессы и оборудование производства изделий электронной техники» для студентов спец. 0104 – «Физика» и 2005 – «Электронное машиностроение»/ Сост. А.Е. Худяков, С.Г. Овчинников, А.С. Паршин. Красноярск: САА, 2000.- 39 с.

9. Фридрихов С.А., Мовнин С.М. Физические основы электронной техники: Учебник для вузов.- М.: Высшая школа, 1982.- 608 с.

10. Еловиков С.С. Электронная спектроскопия поверхности и тонких пленок: учеб. пособие.- М.: Изд-во МГУ, 1992.- 94 с.

11. Luth H. Surfaces and Interfaces of Solids,  Second Edition, Springer Verlag, Berlin Heidelberg, 1993. - 487 p.

12 Thompson M., Baker M.D., Christie A., Tyson J.F. Auger Electron Spectroscopy, Chemical Analysis, a Series of Monografs on Analytical Chemistry and its Application, Vol. 74.- Wiley, New York, 1985, 394 p.

13. Oechsner H. Analysis of electrically non-conducting sample structures with electron and mass spectroscopic methods // Thin Solid Films.- 1999.- Vol. 341, No. 1.- p. 105-108.

14. Бажанова Н.П., Кораблев В.В., Кудинов Ю.А. Актуальные вопросы вторично-эмиссионной спектроскопии. Учебное пособие.- Л.: ЛПИ, 1985.- 88 с.

15. Кухаренко Ю.А., Фридрихов С.А. Резонансное упругое рассеяние медленных электронов в твердых телах вблизи порогов неупругих каналов // Поверхность. Физика, химия, механика.- 1982.- №1.- c. 43-57.

16. Комолов С.А. Интегральная вторично-электронная спектроскопия поверхности.- Л.: Изд-во ЛГУ, 1986.- 180 с.

17. Komolov S.A. Total current spectroscopy of surfaces // Gordon and Breach Science Publishers, 1992.- 317 p.

18. Electron Spectroscopy: Theory, Techniques and Applications, Vol. 4 /Eds. C.R. Brundle and A.D. Baker.- Academic Press, London, New York, 1981.- 407 p.

19. Taylor N.J. Resolution and Sensitivity Considerations of an Auger Electron Spectrometer Based on Display LEED Optics // Rev. Sci. Instr., 1969, vol. 40, No. 6, p. 792 –804.

20. Davis L.E., MacDonald N.C. et al., Handbook of Auger Electron Spectroscopy, 2nd edition, Physical Electronics inc., Eden Prarie, Minn, 1976.

21. http:// www.quases.com.

22. Sickafus E.N., Rev. Sci. Instrum. Vol. 42, No. 7 (1971) p. 933-941.

1 Подробное описание оборудования для получения и контроля СВВ содержится в работе [8].

92