Akademik

В методе ФЭС анализируемые электроны генерируются при облучении поверхности фотонами. Физической основой метода служит фотоэлектрический эффект, в котором электрон, первоначально находящийся в твердом теле в состоянии с энергией связи E_i, поглощает фотон с энергией 

??

и покидает твердое тело с кинетической энергией

E_kin = ?? – E_i – ?,

где ? = E_vacuum – E_Fermi – работа выхода материала (рис.1).

В зависимости от энергии (длины волны) фотонов, используемых для возбуждения электронов, фотоэлектронная спектроскопия обычно подразделяется на два типа:

- рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС (XPS), или электронная спектроскопия для химического анализа ЭСХА), в которой используется рентгеновское излучение с энергией квантов в диапазоне 100 эВ – 10 кэВ, что соответствует длинам волн от 10 до 0,1 нм, и которая применяется для зондирования глубоких остовных уровней;

- ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия, в которой используются фотоны ультрафиолетового спектрального диапазона 10 – 50 эВ, что соответствует длинам волн от 100 до 25 нм, и которая применяется для изучения валентной зоны и зоны проводимости.

Следует заметить, что это разделение достаточно условно как с точки зрения объекта исследования, поскольку достаточно условно подразделение энергетических уровней на остовные и валентные, так и с точки зрения используемых источников излучения - например, при использовании синхротронного излучения можно изучать фотоэмиссию в диапазоне от мягкого ультрафиолетового излучения до жесткого рентгеновского.

• Зотов Андрей Вадимович, д.ф.-м.н.
• Саранин Александр Александрович, д.ф.-м.н.

1. Введение в физику поверхности: Пер. с англ. / Оура Кендзиро, Лифшиц В.Г., Саранин А.А., Зотов А.В., Катаяма М. - М. Наука, 2006. - 490 с.