2.7 Требования к энергетическому разрешению
Существуют два определения энергетических разрешений и необходимо ясно понимать разницу между ними. Первое - абсолютное разрешение ∆Е, обычно измеряемое как полная ширина на половине высоты наблюдаемого пика. Вместо этого иногда используют ширину пика у его основания ∆EВ, и очевидно, что в идеальном случае ∆ЕВ = 2∆Е. Второе - относительное разрешение, определяемое как:
|
|
(12) |
где Е0 - кинетическая энергия электронов при данном положении пика.
Разрешение R часто выражают в процентах, т. е. (∆Е/Е0)·100. Относительное разрешение также выражают через разрешающую способность, которая просто является величиной, обратной R:
|
|
(13) |
Таким образом, абсолютное разрешение может быть получено независимо от положения пика в спектре, а относительное - только по отношению к определенной кинетической энергии [3].
2.8 Ионная пушка
Схематично устройство ионной пушки которой оснащена установка PHI-680 фирмы ”Physical Electronics” представлено на рисунке 20.
|
1 – Подача аргона; 2 – Вентиль; 3 – Натекатель; 4 – Ионизатор; 5 – Экстрактор; 6 – Конденсорная линза; 7 – Собирательная линза; 8 – Отклоняющие пластины. Рисунок 20 – Схематичное изображение конструкции ионной пушки |
Открывая вентиль мы напускаем аргон из подключённого болона в натекатель. В болоне аргон находится под давлением порядка 20 кПа (порядка 150 атмосфер), и, так как объём натекателя невелик, то давление аргона в нём оказывается того же порядка что и изначально в болоне. Из натекателя аргон через специальную систему стабилизации газа по давлению попадает в ионизатор. В ионизаторе, представляющем собой выполненный из металлической сетки закрытый с обеих сторон цилиндр, аргон под действием электрического поля ионизуется, и при помощи экстрактора, конденсорной и собирательной линз ионы аргона собираются в луч. Далее по ходу луча предусмотрены отклоняющие пластины, которые позволяют развёртывать луч в растр размером 1 × 1 мм, для сканирования ионным лучом поверхности образца.
4. Указания по технике безопасности
1. Установка питается от сети переменного тока с напряжением 220 В, 50 Гц.
2. Основным источником повышенной опасности при работе на установке РНI-660 является высокое напряжение (20 кВ), которое подводится к электронной пушке.
3. К проведению работы допускаются студенты, прошедшие инструктаж по технике безопасности.
4. Студенты во время занятий допускаются к установке в присутствии преподавателя или сотрудника лаборатории.
5. Включение и выключение электронной пушки производится только с разрешения преподавателя в соответствии с “Инструкцией по технике безопасности при работе на установке РНI-660”.
5. Порядок выполнения работы
1. Получить задание на выполнение работы, содержащее:
- характеристику исследуемого образца;
- информацию об обработке поверхности образца;
- задачу работы: проведение качественного или количественного элементного анализа приповерхностного слоя, определение элементного состава по глубине образца, определение толщины тонких пленок.
2. Ознакомиться с инструкцией по эксплуатации установки РНI-660.
3. В соответствии с полученным заданием выбрать режимы работы энергоанализатора, электронной и ионной пушек.
4. Установить образец в кристаллодержатель и ввести его в исследовательскую камеру с помощью шлюзового штока.
5. Для очистки поверхности образца использовать ионную пушку.
6. Включить электронную пушку, для чего:
- включить тумблер POWER блока питания;
- включить управляющий компьютер;
7. По упругому пику (3кВ) установить образец в фокус электронной пушки.
8. Нажатием SEM получить изображение поверхности во вторичных электронах.
9. Выбрать место на поверхности образца для проведения анализа в соответствии с полученным заданием.
10. Записать оже-спектры обзорный спектр (от 0 до 2000 эВ) или выбрать нужный энергетический интервал (шириной 30 эВ), используя справочные данные об энергетическом положении характериных пиков элементов. Для получения профилей распределения элементного состава по глубине включить ионную пушку и записать данные в режиме PROF.