Базы данных по физике поверхности полупроводников

В разделе "Рассчет длины свободного пробега элктрона" представлены значения длины свободного пробега электрона (в ангстремах) в определенном веществе в зависимости от энергии электронов (в электронвольтах). Данные представлены из разных источников. Более достоверными считаются более свежие данные.

Факторы обратного рассеяния (безразмерная величина) так же представлены в зависимости от вещества и энергии.

Положение пика и фактор чувствительности для Оже и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии приведены в PDF и PNG формате.

В основе электронной оже-спектроскопии лежат такие процессы, как ионизация внутренних атомных уровней первичным электронным пучком, безызлучательный оже-переход и выход оже-электрона в вакуум, где он регистрируется при помощи электронного спектрометра.

Рассмотрим процесс, протекающий в результате ионизации изолированного атома электронным ударом. Когда падающий электрон с достаточно большой энергией E_p (1--10 КэВ) выбивает электрон с внутреннего уровня, образовавшаяся вакансия немедленно заполняется другим электроном, что показано на рис. aes_1 как переход L-K. Энергия E_K - E_L при таком переходе может освобождаться в виде характеристического рентгеновского излучения или передаваться другому электрону, например, находящемуся на уровне L_2,3. Этот электрон выходит в вакуум и регистрируется как оже-электрон. Измеренная энергия оже-электрона при этом будет равна

E{KL₁L_2,3}= E_K - E_L1- E_L2,3 - E_A, где E_A -- работа выхода анализатора.

Количественный анализ образцов с тонкослойными покрытиями описан в [1]. Сигнал подложки в частично покрытой пленкой толщины d_A элемента А со степенью покрытия d, описывается простой суммой неослабленного сигнала с (1-d) доли поверхности подложки и ослабленного сигнала с доли поверхности подложки d:

IB = IBе {1 - d+d·exp[-dA/lA(EB)·cosj]},

(9)

а в случае, если пленка покрывает поверхность подложки полностью:

IB = IBе·exp[-dA/lA(EB)·cosj],

(10)

где I_B^е - сигнал от массивного образца чистого элемента, а, l_A(E_B) - длина свободного пробега электронов с энергией E_B в пленке вещества А.

cos j = 0.74 для анализатора типа "цилиндрическое зеркало" (угол обзора анализатора = 42^o )

Сигнал от слоя, покрывающего поверхность подложки, в каждом из этих случаев может быть записан, соответственно, в виде:

IA = d·IAе· 1+rB(EA) 1+rA(EA) ·{1-exp[-dA/lA(EA)·cosj]}, (11) IA =         IAе· 1+rB(EA) 1+rA(EA) ·{1-exp[-dA/lA(EA)·cosj]}, (12)

где члены r_B(E_A) и r_A(E_A) являются факторами обратного рассеяния и описывают влияние матрицы, I_A^е - сигнал от массивного образца чистого элемента А, l_A(E_A) -длина свободного пробега электронов с энергией E_A в веществе А. Здесь предполагается, что величины I_A^е и I_B^е измерены корректно, на том же приборе и при той же установке образца.

Обычно интенсивность оже-пика на кривых N^в(E) измеряют ``от пика до пика'' в дифференциальном энергетическом спектре. Такой подход вполне оправдан, и с тремя существенными ограничениями эти значения могут быть использованы для вычисления I_A и I_A^е. Эти ограничения состоят в том, что формы пиков в исследуемом и стандартном спектрах должны быть одинаковы, что энергоанализаторы, использованные для получения обоих спектров, должны иметь одинаковое разрешение и что в обоих случаях должна быть использована одинаковая модуляция. Например, за величину Si LVV пика 91 эВ нами принималась амплитуда его отрицательной части на кривой N^в(E), соответствующей высоко-энергетической части пика. Это было сделано т.к. низко-энергетическая часть Si LVV-спектра (70-86 эВ) претерпевает значительные изменения при формировании химических связей кремния.