ИОННОГО РАССЕЯНИЯ СПЕКТРОСКОПИЯ


ИОННОГО РАССЕЯНИЯ СПЕКТРОСКОПИЯ
изучает распределение по энергиям (энергетич. спектр) ионов, упруго рассеянных пов-стью под определенным углом q. Спектр получают при действии на исследуемую пов-сть моноэнергетич. пучков ионов. По положению пиков такого спектра идентифицируют элементы, а по высоте пиков определяют концентрацию последних. Кроме того, исследуя энергетич. спектр в зависимости от углов падения и рассеяния, можно получить информацию о структуре пов-сти. Энергию иона, упруго рассеянного под углом q при однократном парном столкновении, можно рассчитать по ф-ле E = E п(1 + М/т)-2{cosq + [(M2/m2) - sin2q]1/2}2 = КЕ п, где Е п -энергия первичных ионов, М - масса атомов образца, m - масса первичных ионов, К - коэф. рассеяния ионов. Формула справедлива при М/т >1. Зная величины m, E п, q, а также заряд (степень нейтрализации) рассеянных частиц и измерив Е, можно рассчитать M и идентифицировать поверхностные атомы. В зависимости от энергии первичных ионов различают спектроскопию рассеяния медленных ионов (E п = 10-17 Ч 10-13 Дж) и спектроскопию рассеяния быстрых ионов (Е п = 10-14 Ч 10-13 Дж), наз. также спектроскопией резерфордовского или обратного ядерного рассеяния. В спектроскопии рассеяния медленных ионов в ионизованном состоянии покидает пов-сть лишь 0,1-1% однократно рассеянных ионов. Т. к. зависимость Кот сечений рассеяния и эффективность нейтрализации точно неизвестны, то количеств. определения проводят в осн. по эмпирич. градуировочным зависимостям. Аппаратура состоит из источника однозарядных моноэнергетич. ионов инертных газов (обычно Не +, Ne+, Аr+), напр. дуоплазмотрона с полым катодом, вакуумной камеры с давлением остаточных газов < 10-7 Па, держателя мишени, позволяющего вращать образец относительно направления первичного пучка, и энергетич. спектрометра (чаще всего электростатич. анализатора). При этом можно анализировать поверхностные монослои толщиной ~ 0,5 нм. В спектроскопии рассеяния быстрых ионов в качестве источника первичных ионов (в осн. a-частиц) используют электростатич. генератор, тандемный ускоритель ионов или циклотрон. Ускоритель ионов должен давать высокомонохроматичные пучки первичных ионов в широком интервале E п. Для регистрации энергетич. спектра рассеянных ионов обычно применяют полупроводниковый детектор (с разрешением 5-20 кэВ) в сочетании с многоканальным анализатором импульсов. Количеств. интерпретация данных о рассеянии быстрых ионов проще, чем в случае медленных ионов, и проводится с применением резерфордовского закона рассеяния, когда эффектом экранирования ядер электронами можно пренебречь. Частица, отраженная от пов-сти твердого тела, обладает большей энергией, чем частица, отраженная от внутр. слоев мишени. Потери энергии связаны с электронным и ядерным торможением внутри твердого тела. Т. к. сечение рассеяния невелико, часть ионов, проникнувших в глубь мишени, двигается по прямой, испытывая в осн. электронное торможение. После соударения с атомом, в результате к-рого направление движущегося иона меняется на угол > 90° (обратное рассеяние), он под действием электронного торможения опять по прямой направляется к пов-сти материала. Т. обр., фиксируя спектры энергетич. потерь обратнорассеянных ионов, можно без разрушения образца получить информацию о распределении определяемого элемента по глубине. Напр., используя рассеяние a-частиц с энергией ~ 10-13 Дж, можно исследовать слои толщиной в доли мкм с разрешением по глубине ~ 20 нм без послойного травления, к-рое необходимо в случае использования медленных ионов. Разрешение по глубине зависит от массы и энергии первичных ионов, массы атомов материала и энергетич. разрешения регистрирующей аппаратуры. По величине потерь энергии можно определять также толщину пленок на подложках. Пределы обнаружения элементов в И. р. с. достигают 10 %. Этот метод применяют в осн. для определения тяжелых примесей в легких основах: с использованием медленных ионов - на реальной пов-сти, с использованием быстрых ионов - в субмикронных поверхностных слоях твердых тел (гл. обр. полупроводников). Лит.: Петров Н. Н., Аброян И. А., Диагностика поверхности с помощью ионных пучков, Л., 1977; Пранявичюс Л., Дудонис Ю., Модификация свойств твердых тел ионными пучками, Вильнюс, 1980; Черепин В. Т., Васильев М. А., Методы и приборы для анализа поверхности, К., 1982. Ф. А. Гимельфарб.


Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.

Смотреть что такое "ИОННОГО РАССЕЯНИЯ СПЕКТРОСКОПИЯ" в других словарях:

  • спектроскопия ионного рассеяния — jonų sklaidos spektroskopija statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. ion scattering spectroscopy vok. Ionenstreuungsspektroskopie, f rus. ионно рассеивательная спектроскопия, f; спектроскопия ионного рассеяния, f pranc.… …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • спектроскопия резерфордовского обратного рассеяния — Термин спектроскопия резерфордовского обратного рассеяния Термин на английском Rutherford backscattering spectroscopy Синонимы спектроскопия рассеяния быстрых ионов Аббревиатуры РОР, RBS Связанные термины Определение разновидность спектроскопии… …   Энциклопедический словарь нанотехнологий

  • ионно-рассеивательная спектроскопия — jonų sklaidos spektroskopija statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. ion scattering spectroscopy vok. Ionenstreuungsspektroskopie, f rus. ионно рассеивательная спектроскопия, f; спектроскопия ионного рассеяния, f pranc.… …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • ЛОКАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ — определение хим. состава микрообъемов или тонких слоев твердого тела. Осн. метрологич. характеристика локальность, т. е. площадь или объем области, в к рой возможно обнаружение или определение хим. элемента с заданной погрешностью. Размер этой… …   Химическая энциклопедия

  • КАТАЛИЗ — ускорение химических реакций под действием малых количеств веществ (катализаторов), которые сами в ходе реакции не изменяются. Каталитические процессы играют огромную роль в нашей жизни. Биологические катализаторы, называемые ферментами,… …   Энциклопедия Кольера

  • Ionenstreuungsspektroskopie — jonų sklaidos spektroskopija statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. ion scattering spectroscopy vok. Ionenstreuungsspektroskopie, f rus. ионно рассеивательная спектроскопия, f; спектроскопия ионного рассеяния, f pranc.… …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • ion scattering spectroscopy — jonų sklaidos spektroskopija statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. ion scattering spectroscopy vok. Ionenstreuungsspektroskopie, f rus. ионно рассеивательная спектроскопия, f; спектроскопия ионного рассеяния, f pranc.… …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • jonų sklaidos spektroskopija — statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. ion scattering spectroscopy vok. Ionenstreuungsspektroskopie, f rus. ионно рассеивательная спектроскопия, f; спектроскопия ионного рассеяния, f pranc. spectroscopie de diffusion ionique, f …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • spectroscopie de diffusion ionique — jonų sklaidos spektroskopija statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. ion scattering spectroscopy vok. Ionenstreuungsspektroskopie, f rus. ионно рассеивательная спектроскопия, f; спектроскопия ионного рассеяния, f pranc.… …   Radioelektronikos terminų žodynas

  • МАСС-СПЕКТРОМЕТР — прибор для разделения ионизов. молекул и атомов по их массам, основанный на воздействии магн. и электрич. полей на пучки ионов, летящих в вакууме. В М. с. регистрация ионов осуществляется электрич. методами, в м а с с с п е к т р о г р а ф а х по …   Физическая энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.