4.10.1. Ионное распыление — «кисточка археолога» - Ашкинази Л.А.

Пусть с помощью некоторого метода анализа поверхности мы узнаем ее состав до некоторой глубины. Как узнать, что находится глубже? Можно просто применить метод, «чувствующий» большую глубину, но при этом у нас будут смешиваться сигналы от разных слоев, и мы будем видеть средний состав. Хотелось бы знать, что расположено на каждом нанометре до глубин, скажем, в одну десятую миллиметра (это примерно совпадает с «геологическим» разрешением при буре­нии скважин — сантиметр на километр).

Для этого надо проанализировать верхний нанометр, потом ионным распылением сорвать его, проанализировать следую­щий и т. д. Геологов бы этот способ не вдохновил, но у тех, кто изучает поверхность твердого тела, другого способа пока нет. Да и археологи действуют именно так, а как много интересного они узнают!

При этом следует учитывать свойства ионного распыления, затрудняющие его применение при анализе поверхности:

а) распыление селективно — разные атомы распыляются с разной скорость

б) распыление может ускорять диффузию;

в) бомбардировка ионами может «вбивать» атомы примеси в глубину основного материала, и эта примесь будет обнаруживаться на глубине, на которой до анализа ее не было;

г) если распыление производится локально и образуется кратер, то материал, распыляемый со стенок кратера, может попадать на его дно;

д) при анализе сигнал от стенок может примешиваться к сигналу от дна, если анализируемая площадка недостаточно мала...

«... для того чтобы знать что-то, надо знать все. Однако поскольку мы являемся индивидуумами, конечными как в про­странстве, так и во времени, то допускаем компромисс». Т. А. Карлсон, автор книги «Фотоэлектронная и Оже-спектроскопия» (М.: Машиностроение, 1981), написал эту фразу не от хорошей жизни.

Исследование распределения элементов по глубине («профи­лей концентрации») путем распыления можно осуществить при любом методе исследования собственно поверхности. Но наи­более естественно распыление сочетается с методами, основан­ными на бомбардировке образца ионами.