界面俄歇電子譜峰形分析基本信息

界面研究的一個基本方面，是探討界面原子和化學態(tài)和電子態(tài)。它包括不同元素原子間的成鍵狀況和局域電子態(tài)，在各種電子能譜中，只有俄歇電子譜因其俄歇電子出射過程的高度局域性而可以得到界面各個深度剖面的上述信息。我們發(fā)展了俄歇電子譜的譜峰數(shù)據(jù)處理和分析技術，并輔以因子分析（Factor analysis）法，得到了半導體元素原子間成鍵信息和價電荷轉(zhuǎn)移量，此項研究結果有推廣普遍意義，以GaAs/Si為例 ，發(fā)現(xiàn)界面處Si 有兩種化學態(tài)。一部份Si原子與As原子鍵合，并有0.3個P電子轉(zhuǎn)移至As原子上，它的局域電子態(tài)密度幅值明顯下降。而其他Si原子則保持純元素Si-Si鍵 。Ga不與Si成鍵。上述研究為美國寫稿人評述為新結果。多個國家來函索文。

俄歇電子譜 是俄歇電子信號 N(E)隨其動能 E的分布。有兩種表達方式，分別為直接譜和微分譜。

俄歇電子直接譜 N(E)～ E

對于直接譜而言，此時俄歇電子信號 N(E)以背景之上的俄歇電子峰的高度或俄歇峰所覆蓋的面積表示。譜圖保留了豐富的化學信息，隨著弱信號測量技術的進步和高能量分辨俄歇電子譜儀的應用，此種測量方式日益受到重視。

俄歇電子微分譜 dN(E)/dE ～ E

在微分譜中，dN(E)/dE 為俄歇電子信號對能量的一次微分，此時俄歇電子信號強度以微分譜的正、負峰的峰與峰的高度差表示，常稱為峰-峰值。

當一束單色能量的電子束入射某樣品時，則從該樣品發(fā)射出具有不同能量的出射電子。出射電子按其能量分布的曲線有如下特征：在入射電子能量處有一尖銳的峰稱彈性反射峰。在0 ～ 50eV 處有一寬峰 ,它是由入射電子經(jīng)多次非彈性散射的二次電子組成。在上述兩者之間存在著十分微弱的，疊加于背景信號上的小峰，其中包含有俄歇電子的信號。俄歇電子的發(fā)射過程是一種激發(fā)態(tài)電離原子的非輻射的退激發(fā)過程。對固體樣品而言，俄歇電子發(fā)射過程如下（如圖1），當有外來輻射、即入射電子束(大多數(shù)實用情況)或 X 射線(個別情況)作用樣品時,一個電子從原子內(nèi)殼層軌道(K)出射(電離)，其留下的空位立即被較外殼層(L₁)的電子填充 , 在此過程中多余的能量可以通過發(fā)射特征 X 射線釋放(熒光過程)，或交給另一殼層軌道(L₂,₃₎上的電子 ,使其從原子出射 。此即為俄歇躍遷過程，其出射的電子稱俄歇電子。

因為俄歇電子的能量 E_K 是由相應的三個能級的電子結合能決定的, 而后者是代表元素原子種類特征，因此原則上測得 E_K 即可判定元素之種類，關鍵是要測出俄歇電子N(E)隨能量(E)的分布，即N(E)～ E 曲線, 或稱為俄歇譜。俄歇譜可以由一個或多個俄歇峰組成, 每個俄歇峰對應每一個特定的俄歇躍遷過程 。用以測錄俄歇譜的設備為俄歇(電子)譜儀。在實際工作中 , 以測錄的俄歇譜和標準手冊提供的圖譜，通過一定的方法，以判定原子的種類和濃度。

俄歇電子能譜儀，是根據(jù)分析俄歇電子的基本特性所得到材料有關表層化學成分的定性或定量信息的儀器。主要應用于表層輕微元素分析。今年來，由于超高真空（