Auger Electron Spectroscopy (AES)
¿Qué es AES?
Se trata de una técnica de análisis, para obtener información química de superficies de materiales sólidos.
sistema aes de ultra alto vacío
Objetivo de la técnica
Requísitos

Determinar la composición y el estado químico de los elementos presentes en la superficie de materiales sólidos. Materiales aislantes y conductores, pueden ser analizados en superficie en áreas de unas pocas micras. Su funcionamiento está en el efecto Auger, que consiste en la emisión de un electrón de energía definida después de la ionización por producción de un hueco en un nivel interno de un átomo.

La muestra a estudiar se debe encontrar en condiciones de ultra alto vacío (mejor que 10e-9), y ser expuesta en estas condiciones frente a una fuente de electrones, con energía comprendidas entre 1000eV y 5000eV.
Funcionamiento
Los electrones que provienen de una fuente, inciden contra la superficie a analizar. En la interacción del átomo con fotones o electrones que se hacen incidir sobre la superficie, se produce un ión, que rebaja su energía rellenando el hueco creado por un electrón de un nivel más alto, con emisión de la energía sobrante. Esta puede emitirse en forma de fotón o suministrarse como energía cinética a otro electrón menos ligado. El segundo efecto, sin emisión de radiación es el efecto Auger. En la practica los espectros Auger se miden en forma diferenciada (dn(e)/de), comúnmente se etiquetan las energías de las transiciones Auger como la correspondiente a la posición del mínimo (excursión negativa) del pico diferenciado, que , como vemos no es la de la verdadera transición que está en el máximo del pico en n(e).
Información Analítica
  • Análisis cuantitativo : Se determina un espectro que identifica los elementos químicos presentes en la superficie, en una profundidad de hasta 20 Angstrom. Todos los elementos, excepto el hidrogeno y el helio son detectados.
  • Alta resolución del scan : Se pueden detectar concentraciones elementales muy bajas (0.1%). Existen tablas con las energías de ligadura de todos los elementos químicos presentes en la naturaleza.
  • composición en sistemas multicomponente: Se puede identificar la concentración de los elementos en los espectros, y determinar el área que ocupan cada uno de los máximos de esos espectros. Por medio de estos patrones de estudio, se determina la concentración química de los constituyentes presentes en la superficie.
  • depth profiling: Aes es muy utilizada combinada con la erosión por iones para proporcionar un análisis químico en profundidad.
  • SAM (scanning auger microscopy): Incorporando el sistema de detección de electrones Auger a un sistema de miscroscopía, es posible conocer, con la precisión que el haz incidente proporcione, la composición lateral.

 

Aplicaciones
  • Análisis de contaminantes en películas delgadas
  • Medida de la composición química
  • Cuantificación de los perfiles de concentración de compuestos en superficies

 

   
ventajas
  • Gran resolución espacial. BArrid. Mapas de composición (lento)
  • Buena resolución para perfiles de composición en profundidad.
  • Rápida recogida de espectros (< 5 minutos).
  • Cuantificación con precisión, mejor que el 10%.
  • Gran reproducibilidad. Estrecho rango de sensibilidad.
  • Accesible base de datos.
desventajas
  • Daño por haz de electrones, artefactos y efectos de carga.
  • Área de análisis, doble al tamaño del haz.
zona de descarga de posters y documentación sobre AES
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© Jesús Manuel Sobrado Vallecillo (www.txus.es)