4.11.4. Оже-спектроскопия - Ашкинази Л.А.

Следующий метод, который мы рассмотрим, тоже связан с удалением электронов из атомов при бомбардировке электронами, но при этом анализируются не удаленные электроны, а нечто другое... На место выбитого перемещается один из более далеких от ядра электронов, а избыток энергии передается третьему, который улетает в вакуум к анализатору энергии.

Этот метод позволяет анализировать объект на глубине около 10^-9 м (несколько монослоев), а размер анализируемого участка составляет доли микрометра (диаметр электронного луча). Водород и гелий этим методом наблюдать нельзя, поскольку у них нет третьего электрона. Заметим, что про­цесс может быть и многостадийным, так как электрон, пере­местившийся вниз и заполнивший вакансию, оставил вакансию там, откуда ушел, и процесс может продолжаться. Этому методу повезло с названием: он имеет общеупотребительное «имя собст­венное» — Оже-спектроскопия. Назван он так по имени своего автора Пьера Оже. (Кроме обычного Оже-эффекта, бывают еще двойной, когда выбрасываются два электрона, и поло­винный — когда заполняются две вакансии, а вылетает один электрон.)

В заключение вернемся к уже упомянутой системе W + алюминат Ва —Са. История с ней весьма поучительна, ибо эта система давно и успешно применяется как катод элект­ронных ламп, а вот как она устроена, до сих пор не вполне ясно. Даже современные методы анализа, несмотря на их фан­тастическую чувствительность, не сразу привели к лучшему пониманию. Давно уже было установлено, что в этой системе на поверхности W (W в роли катода) вырастают кристаллики окислов Ва. Так как вначале их там не было, то, следовательно, Ва и О попадают на поверхность катода в результате поверх­ностной диффузии (миграции) по W. Таким образом, в системе после ее прогрева появляются кристаллы окислов Ва, а также содержится W, покрытый монослоем Ва и О. Но методы не имели поначалу необходимого пространственного разрешения и давали смесь сигналов от кристаллов и монослоев, разоб­раться в которой было невозможно. Сейчас картина начала проясняться. Заметим, что отчасти прогресс был связан с од­новременным применением различных методов, и это вообще характерно для современного состояния области.

В заключение главы вспомним, что почти все методы исследования поверхности применимы только в вакууме. Каковы должны быть особенности таких вакуумных установок? Основ­ная — очень высокий вакуум, обычно не хуже 10^-7 Па.

Какие же насосы можно применять в установках для иссле­дования поверхности? Пока наиболее часто используют магниторазрядные и сублимационные насосы, у других насосов есть недостатки: у диффузионных — наличие масла, у турбо-молекулярных — вибрация. Криогенные насосы (использующие сорбцию на охлаждаемой поверхности) вроде бы недостатков не имеют, но еще не «вошли в быт». Возможно, что будущее принадлежит именно им.