Рентгеновский фотоэлектронный спектрометр PHI VersaProbe II 5000
Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС), также известная как электронная спектроскопия для химического анализа (ЭСХА), основана на анализе энергетического распределения фотоэлектронов, эмитированных с поверхности вещества в вакууме при его возбуждении рентгеновскими фотонами, и предназначена для исследования химического состава поверхностей твердых тел.
Информативность метода
- идентификация всех химических элементов, кроме водорода и гелия,
- полуколичественный анализ,
- определение химического состояния элемента,
- глубина анализа от 5 до 50 A,
- чувствительность метода – 0,1-0,3 ат.%
Технические возможности прибора определяются уникальным сочетанием прецизионного энергетического анализатора сферического типа (с энергетическим разрешением не более 0.50 эВ для пика Ag 3d5/2), оснащенного входной двухступенчатой системой электростатических линз, многоканального детектора фотоэлектронов, источника монохроматизированного излучения (Al kα излучение), запатентованной системой компенсации заряда электронным и ионным пучком.
Возбуждение рентгеновского излучения анода источника осуществляется с помощью сканирующего электронного пучка, что позволяет получать изображения поверхности образца во вторичных электронах и локализовать область анализа.
Область анализа в точке регулируется диаметром сфокусированного рентгеновского пучка, который меняется в диапазоне от 9 до 200 мкм. Область анализа в растре определяется размером растра сфокусированного рентгеновского пучка, максимальный размер которого составляет 1,2x1,2 мм2.
Ионная пушка с дифференциальной откачкой, встроенная в камеру анализа, позволяет очищать поверхности образцов от адсорбированных на воздухе примесей, а также осуществлять ионное травление образцов на глубину порядка сотен нанометров.
Низкое давление остаточных газов в камере анализа до 6.7x10-8 Па обеспечивается работой ионного насоса с высокой скоростью откачки, а также системой загрузки образца, предусматривающей предварительную его откачку в специальной камере, и ввод образца в тестовую камеру без заметного повышения давления.
Система перемещения держателя образцов обеспечивает возможность задания и сохранения различных положения с высокой точностью позиционирования для автоматического анализа. Размера образца не должны превышать 60 мм в диаметре и 8 мм в толщине.
Прибор имеет возможность формирования карт химического состояния с пространственным разрешением 9 мкм с одновременным получением спектра в каждой точке.
В 2022 г. участок рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии ЦКП был дооснащен 3D оптическим профилометром Profilm3D производства компании Filmetrics Inc. (KLA Company), что дало возможность проводить измерения глубины травления и шероховатости поверхности кристаллов и тонких пленок, обработанных кластерными пучками. Это обеспечит оптимальные режимы работы кластерной пушки, входящей в комплект рентгеновского фотоэлектронного спектрометра VersaProbeII, и как следствие, новые аналитические возможности.
