ИСТИНА

Оже-электронная спектроскопия (ОЭС) – один из методов, применяемый для исследования химического состава поверхности материала (наноразмерных материалов и сильно локализованных особенностей). Данный метод основан на анализе распределения по энергии электронов, которые возникают в результате оже-переходов. Для исследования состава материала по глубине применяют ОЭС с послойным ионным травлением. Оже-электрон рождается в результате трехчастичного процесса, его энергия определяется энергиями связи задействованных в данном процессе уровней. В результате энергия оже перехода является характеристической и однозначно характеризует химическую сортность атома. Таким образом, можно сделать вывод о наличии того или иного элемента на поверхности. Глубина выхода оже-электронов характеризуется длиной свободного пробега электронов в твердом теле, которая определяется потерей энергии в результате неупругих электрон-электронных взаимодействий. Длина свободного пробега оже-электронов не превышает 1 – 3 нм. Поскольку в эксперименте используется поток электронов, который фокусируется магнитными линзами, то площадь анализа до 1 мкм2. Кроме того, данный метод является локальным по площади. В ходе эксперимента регистрируются спектры, содержащие информацию о химических элементах в пределах точки анализа. Для удобства дальнейшей обработки экспериментальные данные представляются в дифференциальном виде, при котором за энергетическое положение пика условно принято считать положение минимума пика. При работе с оже-электронными спектрами возникает ряд сложностей. При малых концентрациях химического элемента существует проблема определения полезного сигнала на фоне шума. Решают эту проблему накоплением спектральных данных с большой статистикой. Известно, что кинетическая энергия оже-перехода ABC выражается в виде: , где Ei – энергия связи i-го энергетического уровня атома, F(BC) - энергия взаимодействия между дырками B и C в конечном атомном состоянии, Rxвнутр и Rxвнеш – энергии внутриатомной и внеатомной релаксаций соответственно [1]. Слагаемые F и R в уравнении часто имеют значительную величину, что может приводить к отклонению положения оже-пика от эталонного значения. Кроме того, смещение энергетического положения пика может зависеть от условий эксперимента, особенностей лабораторного оборудования и химического состояния материала. Процесс расшифровки данных эксперимента является трудоемким процессом, особенно при количественном анализе элементного состава образца по глубине, когда необходимо проанализировать данные после каждого этапа ионного травления. Программное обеспечение, позволяющее проводить обработку оже электронных спектров обычно поставляется только в комплекте с соответствующим оборудованием. На сегодняшний день существует необходимость создания независимого программного комплекса для широкого круга пользователей, в котором будут решены выше перечисленные проблемы. Таким образом, данная работа посвящена разработке программного комплекса для количественного анализа экспериментальных оже-данных. Результатом работы программы является полная расшифровка спектров, то есть от определения химического состава до вычисления процентного содержания идентифицированных химических элементов. Расчет относительной атомной концентрации основан на методе коэффициентов элементной чувствительности.