- •Глава 1. Введение
- •1.1. Классификация методов исследования наноструктур и поверхности твердого тела
- •1.2. Сверхвысокий вакуум
- •Глава 2. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия
- •2.1. Общие замечания
- •2.2. Физические принципы РФЭС
- •2.3. Качественный анализ спектров
- •2.3.1. Спектроскопические обозначения уровней
- •2.4. Количественный анализ спектров. Расчет интенсивности
- •2.4.1. Характеристика процесса фотоионизации
- •2.4.2. Характеристика образца
- •2.4.3. Аппаратный фактор
- •2.4.4. Интенсивность фотоэлектронной линии
- •2.5. Количественный анализ спектров. Расчет энергии связи
- •2.6. Структура РФЭ спектров
- •2.6.1. Первичная структура РФЭ спектров
- •2.6.1.1. Остовные уровни
- •2.6.1.2. Спин-орбитальное расщепление уровней
- •2.6.1.3. Валентные уровни
- •2.6.1.4. Серии оже-переходов, возбуждаемых рентгеновским излучением
- •2.6.1.5. Сдвиг фотоэлектронных и оже-электронных линий
- •2.6.2. Вторичная структура РФЭ спектров
- •2.6.2.1. Ложные пики низкой интенсивности
- •2.7. Аппаратура для РФЭС
- •2.7.1. Источник рентгеновского излучения
- •2.7.2. Энергоанализатор
- •2.7.3. Детектор электронов
- •2.8. Использование метода РФЭС в исследовании наноструктур и поверхности твердого тела
- •2.8.1. Образование наноструктур на поверхности Si (100), индуцированное адсорбцией кислорода
- •2.8.3. Исследование кинетики роста островков оксидной фазы на поверхности Ni в окрестности точки Кюри
- •2.8.5. Эволюция электронной структуры нанокластеров благородных металлов
- •2.9. Контрольные вопросы к главе 2
- •3.1. Общие замечания и историческая справка
- •3.2. Физические основы ОЭС
- •3.3. Общий вид электронного спектра в ОЭС
- •3.4. Расчет кинетической энергии оже-электрона
- •3.5. Форма оже-электронных спектров
- •3.6. Тонкая структура оже-электронных спектров
- •3.8. Количественный анализ оже-электронных спектров
- •3.9. Сравнение характеристик ОЭС и РФЭС
- •3.10. Аппаратура для ОЭС
- •3.11. Использование метода ОЭС в исследовании наноструктур и поверхности твердого тела
- •3.12. Контрольные вопросы к главе 3
- •Глава 4. Спектроскопия рассеяния медленных ионов
- •4.1. Общие замечания
- •4.2. Физические основы СРМИ
- •4.3. Общий вид обзорного спектра РМИ
- •4.4. Интенсивность спектральных линий. Сечение рассеяния
- •4.5. Эффект нейтрализации ионов
- •4.6. Структурные эффекты в СРМИ
- •4.6.1. Эффект затенения
- •4.6.2. Эффект многократного рассеяния
- •4.6.3. Применение метода СРМИ для определения степени покрытия поверхности
- •4.6.4. Влияние структуры поверхности на линии спектров РМИ
- •4.7. Аппаратура СРМИ
- •4.8. Использование метода СРМИ в исследовании наноструктур и поверхности твердого тела
- •4.8.1. Исследование in situ эволюции электронной структуры наноразмерных слоев HfO2 при отжиге в вакууме
- •4.8.2. Исследование начальной стадии окисления поверхности никеля
- •4.8.3. Возбуждение электрон-дырочных пар в процессе рассеяния ионов на поверхности нанокластеров Au
- •4.8.4. Исследование релаксации поверхности Ag(111) при нагреве методом СРБИ
- •4.9. Контрольные вопросы к главе 4
- •Глава 5. Сканирующая зондовая микроскопия
- •5.1. Введение
- •5.2. Физические основы СТМ
- •5.3. Аппаратура для СТМ
- •5.4. Физические основы АСМ
- •5.5. Использование методов СЗМ в исследовании наноструктур и поверхности твердого тела
- •5.6. Контрольные вопросы к главе 5
- •Глава 6. Дифракция медленных электронов
- •6.1. Введение
- •6.2. Кристаллография поверхности
- •6.2.1. Трехмерные кристаллические решетки
- •6.2.2. Двумерные кристаллические решетки
- •6.2.3. Индексы Миллера для атомных плоскостей
- •6.3. Дифракция на кристаллической решетке
- •6.3.1. Дифракция на трехмерной решетке
- •6.3.2. Дифракция на двумерной решетке
- •6.4. Аппаратура, геометрия и структурные эффекты в ДМЭ
- •6.4.1. Влияние дефектов, доменной структуры и кластеров на поверхности
- •6.4.2. Учет тепловых колебаний атомов решетки
- •6.5. Использование метода ДМЭ в исследовании наноструктур и поверхности твердого тела
- •6.6. Контрольные вопросы к главе 6
- •ЗАДАЧИ
- •Список рекомендуемой литературы
диафрагму направляются к фильтру низких энергий. Те из электронов, энергия которых не превышает номинального значения, соответствующего потенциалу фильтра, отражаются обратно и фокусируются через центральную диафрагму анализатора, а электроны с большей энергией попадают на поверхность электростатического зеркала и, рассеиваясь, выходят из пучка. Электроны, отраженные фильтром низких энергий, фокусируются квадрупольной линзой и попадают на фильтр высоких энергий. Те из них, энергия которых выше номинальной энергии фильтра, проходят к детектору, а остальные возвращаются обратно в анализатор и не регистрируются. Спектр получают, изменяя тормозящее поле при постоянном значении энергии, пропускаемой анализатором [7].
2.7.3. Детектор электронов
Практически, во всех коммерческих фотоэлектронных спектрометрах в качестве детектора электронов используется канальный электронный умножитель. Канальный электронный умножитель представляет собой тонкую трубку из полупроводящего стекла, вдоль которой прикладывается разность потенциалов (2-4 кВ). При столкновении электронов, попадающих внутрь трубки, с ее стенкой происходит генерация вторичных электронов. Эти электроны ускоряются и отклоняются в поле приложенной разности потенциалов, испытывая многократные столкновения с поверхностью, что приводит к каскаду вторичных электронов, собираемых на выходе из трубки (рис.2.41, а).
Для оптимизации работы умножителя его изготавляют в виде закрученной по спирали трубки (см. рис.2.41, б). Выходной сигнал умножителя – это последовательность импульсов, поступающих на усилитель, а затем – на цифроаналоговый преобразователь, многоканальный анализатор и управляющий компьютер. В силу своей компактности на выходе из входной щели энергоанализатора может быть установлено сразу несколько канальных электронных умножителей, что дает возможность повысить чувствительность спектрометра. Многоканальный электронный умножитель представляет собой пластину, состоящую из сотен и даже тысяч параллельных канальных электронных умножителей диаметром ~10 мкм и длиной
113