Что такое поверхностный анализ?

Что такое анализ поверхности?

Анализ поверхности — это метод, который включает облучение поверхности целевого материала электронными пучками, рентгеновскими лучами, ионами или аналогичными источниками возбуждения. Этот метод обнаруживает электроны, ионы или другие частицы, испускаемые из облученного участка, чтобы выявить состояние образца на молекулярном и атомном уровнях. Он особенно полезен для анализа химических состояний и элементного состава веществ, которые может быть сложно проанализировать другими методами.

Применение анализа поверхности

Анализ поверхности применяется к широкому спектру материалов, включая органические вещества, полупроводники и неорганические материалы. Конкретные методы, такие как XPS (рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия), TOF-SIMS (времяпролетная вторичная ионная масс-спектрометрия) и AES (оже-электронная спектроскопия), используются для различных аналитических целей, таких как анализ загрязняющих веществ, определение молекулярных масс и проведение качественного и полуколичественного элементного анализа.

Принципы анализа поверхности

Поверхностный анализ работает по принципу, что когда возбуждающий источник применяется к поверхности образца, он изменяет энергетическое состояние поверхностных атомов, вызывая испускание частиц, таких как электроны и ионы. Анализ этих испускаемых частиц может прояснить состояние и структуру поверхности образца. Глубина анализа и типы испускаемых частиц зависят от источника возбуждения и используемого метода анализа.

Типы анализа поверхности

В зависимости от глубины и характера требуемого анализа поверхности образца доступны различные методы:

• XPS (рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия): Также известный как ESCA, этот метод использует рентгеновские лучи для облучения поверхности образца, испуская фотоэлектроны, энергетический спектр которых показывает элементный состав и состояние связей поверхности.
• TOF-SIMS (времяпролетная вторичная ионная масс-спектрометрия): Этот метод включает облучение поверхности образца ионным пучком и анализ испускаемых ионов (вторичных ионов) для получения информации об элементном составе и деталях химической структуры с высокой точностью.
• AES (оже-электронная спектроскопия): Этот метод использует электронный пучок для облучения поверхности образца, испуская «Оже-электроны», уникальные энергии которых позволяют проводить элементный анализ.