Auger- and X-Ray Photoelectron Spectroscopy in Materials Science: A User-Oriented Guide

برای هر کسی که علاقه مند به تجزیه و تحلیل شیمیایی سطح مواد در مقیاس نانومتری است، این کتاب برای ارائه اطلاعات مناسب تهیه شده است. بر اساس نمونه های کاربردی معمولی در علم مواد، یک رویکرد مختصر به تمام جنبه های تحلیل کمی سطوح و لایه های نازک با AES و XPS ارائه شده است. با شروع از اصول اولیه که گام به گام به معادلات کاربردی تبدیل می شوند، راهنمایی های گسترده ای به دانشجویان فارغ التحصیل و همچنین به محققان با تجربه داده می شود. فصول کلیدی مربوط به تجزیه و تحلیل کمی سطح و پروفیل عمق کمی، از جمله پیشرفت های اخیر در موضوعاتی مانند پارامتر تحریک سطح و ضریب تصحیح پس پراکندگی است. روابط پایه برای وابستگی های زاویه انتشار و تحریک در تجزیه و تحلیل مواد حجیم و ساختارهای نانولایه کسری و برای سطوح صاف و ناهموار مشتق شده است. نحوه بهینه سازی استراتژی تحلیلی، نسبت سیگنال به نویز، قطعیت و حد تشخیص نشان داده شده است. نمونه های کار شده برای کمی سازی آلیاژها و ساختارهای لایه در موارد عملی (مانند آلودگی، تبخیر، جداسازی و اکسیداسیون) برای بررسی انتقادی رویکردهای مختلف برای کمی سازی با توجه به میانگین عوامل اصلاح ماتریس و عوامل حساسیت نسبی ماتریس استفاده می شود. مسائل پیشرفته در پروفیل عمق کمی، مخرب و غیر مخرب با تاکید بر پروفیل عمق کندوپاش و XPS و AES با زاویه دید مورد بحث قرار گرفته است. با در نظر گرفتن اصلاحات کندوپاش ترجیحی و پراکندگی الکترون، مقدمه ای بر مدل عمق اطلاعات اختلاط-زبری-اطلاعات (MRI) و پسوندهای آن ارائه شده است.

To anyone who is interested in surface chemical analysis of materials on the nanometer scale, this book is prepared to give appropriate information. Based on typical application examples in materials science, a concise approach to all aspects of quantitative analysis of surfaces and thin films with AES and XPS is provided. Starting from basic principles which are step by step developed into practically useful equations, extensive guidance is given to graduate students as well as to experienced researchers. Key chapters are those on quantitative surface analysis and on quantitative depth profiling, including recent developments in topics such as surface excitation parameter and backscattering correction factor. Basic relations are derived for emission and excitation angle dependencies in the analysis of bulk material and of fractional nano-layer structures, and for both smooth and rough surfaces. It is shown how to optimize the analytical strategy, signal-to-noise ratio, certainty and detection limit. Worked examples for quantification of alloys and of layer structures in practical cases (e.g. contamination, evaporation, segregation and oxidation) are used to critically review different approaches to quantification with respect to average matrix correction factors and matrix relative sensitivity factors. State-of-the-art issues in quantitative, destructive and non-destructive depth profiling are discussed with emphasis on sputter depth profiling and on angle resolved XPS and AES. Taking into account preferential sputtering and electron backscattering corrections, an introduction to the mixing-roughness-information depth (MRI) model and its extensions is presented.