Augerelektronspektroskopi

Augerelektronspektroskopi (AES) er en overfladefokuseret analytisk teknik, der bruges til at bestemme sammensætningen af de øverste atomare lag af en prøve. Ved AES måles Auger-elektroner, som udstødes, når et indre elektronskal er blevet hul, og en elektron fra en højere skal fylder hullet. Energin af den udstødte Auger-elektron er karakteristisk for grundelementet og afhænger i høj grad ikke af den primære excitationsenergi, hvilket giver elementære datapunkter for overfladen (typisk de øverste 1–3 nm).

Princip og måleteknik: Når et kernested hul dannes, skiftes en elektron fra en højere skal ind, og den frigivne energi overfører til en anden elektron, som herefter udstødes som Auger-elektron. Det resulterende kinetiske energi er givet ved forskellen mellem bindingsenergierne og arbejdsfunktionen og giver en eller flere karakteristiske Auger-linjer, f.eks. KLL eller LMM. Auger-signaturerne registreres med et energianalysator, ofte et hemisphericalt eller CMA-egnet detektor.

Instrumentering og anvendelser: AES foregår i et højvakuum og anvender en primær elektronstråle eller røntgenkilde til excitation, kombineret med en energianalysator og detektor. Det kan kombineres med scanningelektronmikroskopi (AES-SEM) til rumligt afbildet sammensætning. Depth profiling kan udføres ved at fjerne lag med Ion-sputtering, selv om dette kan inducere artefakter. Kvantificering sker ved brug af relative sensitivitetsfaktorer og standarder.

Anvendelser og begrænsninger: Anvendes til metalske legeringer, halvledere, katalysatorer, korrosion og tyndfilm: overfladesammensætning og kontaminanter kan analyseres hurtigt. Begrænsninger inkluderer begrænset følsomhed for lettere elementer i visse systemer, overfladeforurening og nødvendigheden af konduktiv prøve til lavt støv i vacuum. AES supplerer ofte XPS i overfladeanalyse.