Классификация методов исследования поверхности

С научной (физической) точки зрения нужно узнавать состав, структуру, электрические свойства, электронную структуру.

Методы исследования поверхности:

1) Дифракционное исследование атомной структуры.
Специфика исследования поверхности в следующем – образец, который исследуется, объемен.
Главный метод: Дифракция медленных электронов (ДМЭ)
Второй метод: Дифракция быстрых электронов (ДБЭ)
Третий метод: Рентгеновская дифракция под скользящими углами (РДСУ), почти параллельно поверхности.

2) Микроскопические методы (методы, направленные на ту или иную визуализацию). Поскольку отдельные атомы имеют субнанометровые размеры, имеются в виду некие опосредованные образы.
- электронная микроскопия
- ионная микроскопия
- туннельная микроскопия
- атомно-силовая микроскопия
- ближнепольная оптическая микроскопия

3) Оптические и спектроскопические методы:
- инфракрасная спектроскопия (на отражение)
- Раман спектроскопия
- спектроскопия характеристических потерь энергии электронов
- спектроскопия тонкой структуры (NEXAFS)
- эллипсометрия

4) Эмиссионные спектроскопические методы. На поверхность направляется поток, при этом с пов-ти выводятся электроны, и именно их исследуют.
-фотоэлектронная спектроскопия
- Оже-спектроскопия
- ионная спектроскопия.

5) Термические:
- десорбционная спектроскопия (изучение частиц, отделяемых от поверхности при нагревании).

При изучении поверхности большое значение имеет процесс адсорбции. Можно показать, что при обычных условиях (нормальных) поверхность очень быстро покрывается адсорбатом, а поскольку мы хотим видеть единицы/десятки слоёв, то адсорбат оказывает существенное влияние. Для того, чтобы оценить, насколько быстро это происходит, и какие условия нужны для исследования поверхности, мы используем оценку на основе классической модели идеального газа.

Существенная часть поверхности покрывается адсорбатом за время наносекунд. При абсолютном давлении абсолютно невозможно изучить поверхность в чистом виде. Для того, чтобы можно было проводить какие-либо исследования, необходимы минуты или часы. Нужно повысить время образования адсорбата с 10^-9 до 10³ с. Поскольку время обратно пропорционально давлению, то нужно уменьшить давление на 12 порядков относительно атмосферного. Вывод: исследование чистой поверхности можно только в условиях сверхвысокого вакуума при остаточном давлении 10^-7 Па. Необходимо поддерживать и содержать в чистоте поверхность.

Дата добавления: 2014-11-14; просмотров: 283; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!