Wachstum und Charakterisierung dünner PTCDA-Filme auf ...

2. Physikalische Grundlagen
N(E)
0
Plasmonen
Energie-Verluste
K
Rumpfniveaulinien
KLL
Auger
Auger-
Elektronen
Shake-up
L I
Valenzband
L II/III
E prim-Ф
E prim
Valenz-Elektronen
Abb. 2.7.4: Schema eines XP-Spektrums [26].
nien auf. Im Folgenden sollen diese kurz erläutert werden.
Beim Propagieren des Photoelektrons durch den Kristall führt es, abhängig von der
kinetischen Energie, eine Reihe von inelastischen Stößen aus und regt somit Sekundärelektronen
an. Diese Sekundärelektronen verursachen den kontinuierlichen Untergrund,
wie er in Abb. 2.7.4 zu sehen ist. Zusätzlich können im Spektrum noch sogenannte
Augerlinien beobachtet werden. Diese Linien resultieren aus strahlungslosen Rekombinationen
von Elektronen in der Atomhülle eines Atoms. Die bei der Rekombination
von Elektron und Loch frei werdende Energie wird an ein anderes Elektron übertragen,
welches das Atom als Auger-Elektron verlässt (Auger-Meitner-Effekt) [32]. Die Energie
des ausgestrahlten Auger-Elektrons ist ausschließlich von den Energieniveaus des beteiligten
Atoms abhängig und nicht von der Energie der verwendeten Strahlung. Des
Weiteren können noch Satelliten-Peaks im Spektrum auftreten. Diese resultieren daraus,
dass das emittierte Elektron ein anderes Elektron in einen höheren Energiezustand
anregt, wodurch sich die kinetische Energie des emittierten Photoelektrons verringert.
Bleibt das angeregte Elektron im Festkörper gebunden, wird der durch diesen Effekt verursachte
Satelliten-Peak als Shake-up-Linie bezeichnet. Es ist aber auch möglich, dass
das angeregte Elektron den Festkörper verlässt. Die zugehörigen Satelliten-Peaks werden
dann analog als Shake-off -Linien bezeichnet. Der Vollständigkeit halber soll noch
erwähnt werden, dass noch Ghostlines, Röntgensatelliten und Plasmonen-Verlust-Linien
im Spektrum auftreten können. Auf diese Prozesse soll hier jedoch nicht weiter eingegangen
werden, und für detaillierte Informationen sei Referenz [32] empfohlen. Ein weiteres
Kennzeichen von XP-Spektren ist der Einfluss der Spin-Bahn-Wechselwirkungen auf die
Spektrallinien. Durch diese Wechselwirkung spalten die Elektronenniveaus mit l �= 0
zu Dubletts auf. Aus der (2j + 1)-fachen Entartung der Terme lässt sich das Intensitätverhältnis
der Dublett-Peaks zueinander bestimmen (siehe Tab. 2.7.1). Dabei gilt
für alle Energieniveaus, dass der zur jeweils höheren Gesamtdrehimpulsquantenzahl j
zugehörige Dublett-Peak bei niedrigerer Bindungsenergie erscheint.
22
E b
E kin