Handbuch der Nanoanalytik Steiermark 2005 - lamp.tugraz.at

Methoden
M3: Auger-Elektronenspektroskopie
(AES), Raster-
Auger-Mikroskopie (SAM),
Auger-Tiefenprofilanalyse
(DPA)
M3: Auger-Elektronenspektroskopie (AES)
Die Grundlage der Auger-Elektronenspektroskopie
(AES) ist der Auger-Prozess (Abb. 1): Wird ein
Atom in einem tiefliegenden Energieniveau mit der
Bindungsenergie E₁ (z.B. K- oder L-Schale) ionisiert,
so wird das erzeugte „Loch“ durch ein Elektron aus
einem höheren Energieniveau (Bindungsenergie E₂)
wieder aufgefüllt. Die dabei freiwerdende Energie
kann strahlungslos auf ein Elektron eines höheren
Energieniveaus (z.B. Bindungsenergie E₃) übertragen
werden, das dann als sogenanntes Auger-Elektron
das Atom verlässt. Die kinetische Energie des
Auger-Elektrons beträgt also näherungsweise:
E Auger = E₁ - E₂ - E₃
Weil die Energien E₁, E₂ und E₃ charakteristisch
für das angeregte Atom sind, kann durch
Vermessen der kinetischen Energie E Auger der Auger-
Elektronen die Atomart ermittelt werden. Auf diese
Weise erhält man Informationen über die chemische
Zusammensetzung von Festkörperoberflächen.
Da die charakteristischen Auger-Elektronen nur
aus einer sehr dünnen Oberflächenschicht ohne
Energieverlust austreten können (wenige Atomlagen),
ist die AES ein sehr oberflächensensitives
Analyseverfahren. Für die Anregung der Auger-
Elektronen werden hochenergetische (einige keV)
Elektronen oder Röntgenstrahlen benutzt. Detektiert
man die von einer Oberfläche durch Elektronen-
oder Röntgenanregung emittierten Elektronen
Abbildung 1:
Schematische Darstellung der Auger-
Elektronen-Emission.
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