Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Auger és fotoelektron spektrumok –az inelasztikus háttér modellezése Egri Sándor Debreceni Egyetem, Kísérleti Fizika Tanszék ATOMKI.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Auger és fotoelektron spektrumok –az inelasztikus háttér modellezése Egri Sándor Debreceni Egyetem, Kísérleti Fizika Tanszék ATOMKI."— Előadás másolata:

1 Auger és fotoelektron spektrumok –az inelasztikus háttér modellezése Egri Sándor Debreceni Egyetem, Kísérleti Fizika Tanszék ATOMKI

2 Az inelasztikus háttér Intrinsic veszteség: A hirtelen megjelenő lyuk hatása Tömbi veszteség: energiát ad át a delokalizált (közel szabad) és valencia elektronoknak tömb felület A közeghatár átlépése: Felületi veszteség detektor Detektálás elektron foton

3 A háttérkorrekció szükségessége A minta összetétele, az összetevők kémiai állapota Auger és fotoelektron-spektrumok analízise: - átmeneti energiák meghatározása - intenzitásarányok meghatározása - csúcsalak Szükséges: - a veszteségi spektrum eltávolítása - a veszteségi spektrum értelmezése: az összetevők mélységi koncentráció-eloszlása

4 Modellek: Toguaard: QUASES W. S. M. Werner: Parciális Intenzitások Analízise (PIA) Electron Transport in Solids for Quantitative Surface Analysis: a Tutorial Review W.S.M.Werner Surf. Interf. Analysis 31(2001)141 A modellek leírják: többszörös rugalmas (PIA) és rugalmatlan szórás félvégtelen minta, vékony rétegek térfogati, felületi(QUASES-REELS, PIA), intrinsic veszteségek Programok: QUASES (Quantitative Analysis of Surfaces by Electron Spectroscopy) SESSA (Simulation of Electron Spectra for Surface Analysis)

5 A veszteségi függvény definíciója A veszteségi függvény az egy ”ütközés” során az elektron által elvesztett kinetikus energia valószínüségi sűrűség-függvénye W(T) T W

6 A veszteségi függvény meghatározása optikai adatokból: A dielektromos állandó n – törésmutató k - kioltási tényező

7 Az elektron veszteségi függvényének származtatása a dielektromos függvényből A dielektromos függvény: a 0 – a Bohr sugár E – az elektron energiája az ütközés előtt Az elektron által a közegnek átadott impulzus nagysága: Az elektron által a közegnek átadott energia:

8 Az optikai veszteségi függvény, q=0 Cu WoWo T

9 Példa: A Ni optikai veszteségi függvénye T WoWo

10 A germánium veszteségi függvénye E=8000eV q=0 W T

11 A réz veszteségi függvénye q=0 E=730 eV, W

12 Különböző eljárással meghatározott veszteségi függvények REELS: Visszaszórt Elektron Energiaveszteségi Spektroszkópia

13 A Parciális Intenzitások Analízise -félempirikus modell -közepes energiájú elektronok: 100eV-500keV -MC szimuláció: rugalmas, rugalmatlan ütközések Rugalmatlan ütközés: Az elektron energiát veszít,de haladási iránya nem változik. Rugalmas ütközés: Irányváltoztatás, de nincs energiaveszteség. Veszteségi függvény: optikai adatokból Rugalmatlan közepes szabad úthossz A rugalmas szóródás differenciális hatáskeresztmettszete Rugalmas közepes szabad úthossz

14 Parciális intenzitások Félvégtelen germánium minta, 8000 eV-os elektronok, merőleges detektálás Parciális intenzitások, C i jelentése: C i megadja, hogy hány elektron ütközött rugalmatlanul i-szer, amíg áthaladva a mintán a detektorba jutott. C 0 – rugalmas csúcs meghatározása: Az elektronok pályájának egyenkénti szimulálása A rugalmatlan ütközések megszámolása A szimuláció eredménye

15 A többszörös veszteségek figyelembe vétele T- a kinetikus energia veszteség W 1 (E) – a veszteségi függvény W n – a tekintett veszteségi folyamatban n-szer résztvett elektronok energia-veszteségi eloszlása: parciális veszteségi eloszlás W1W1 W3W3 W2W2

16 A spektrum szimulálása F – parciális energia eloszlások, többféle veszteségi folyamat lehetséges W – parciális veszteségi eloszlások f o – forrásfüggvény, az atomot elhagyó elektronok energia-eloszlása -lineáris kombináció -az összes lehetséges veszteségi folyamat figyelembe vétele

17 A veszteségek levonása a mért spektrumból A veszteségi folyamatok függetlenek Az iteráció kiinduló pontja a mért spektrum (Y k,k=1) W k (T) – parciális veszteségi eloszlás A q-k a parciális intenzitások polinomjai A különböző eredetű veszteségekre egymás után

18 Alkalmazási példa: Germánium KLL Auger spektrum kiértékelési eljárás Germánium félvégtelen minta

19 A PIA háttérkorrigált spektrum illesztése Intrinsic veszteség

20 Szimuláció: forrásfüggvényből spektrum: SESSA Háttérkorrekció: spektrumból forrásfüggvény

21 Veszteségi függvények meghatározása optikai adatokból MC szimuláció, a parciális intenzitások meghatározása, spektrumok szimulálása (A szimulációt gyorsító FFT modul fejlesztése a SESSA-hoz) A háttérkorrekció elvégzése a PIA alapján (saját fejlesztésű program) A PIA alkalmazásával a háttérkorrekció pontosítása révén az Aguer és XPS programokban megjelenő kémiai és szilárdtest effektusok pontosabban vizsgálhatóak A spektrumok kiértékelésében az alkalmazott háttérkorrekciós modell okozta szisztematikus hiba megbecsülhető a PIA és a QUASES összevetésével.

22 SESSA

23

24

25 Köszönet: ATOMKI Elektronspektroszkópiai Osztály: Ge KLL mérések


Letölteni ppt "Auger és fotoelektron spektrumok –az inelasztikus háttér modellezése Egri Sándor Debreceni Egyetem, Kísérleti Fizika Tanszék ATOMKI."

Hasonló előadás


Google Hirdetések