Сканирующий рентгеновский фотоэлектронный спектрометр PHI 5000 VersaProbe II предназначен для исследования химического состава на поверхности твердых тел с возможностью визуализации поверхности исследуемых объектов во вторичных электронах, формирования карт химического состояния и профилирования по глубине.
Информативность метода РФЭС:
- идентификация всех химических элементов, кроме H, He;
- определение химического состояния элемента;
- средняя глубина анализа – 5 нм;
- чувствительность метода – 0,1-0,3 ат.%.
Требования к образцам:
Исследование химического состава может осуществляться на образцах твердых неорганических и органических материалов, электропроводящих и диэлектриков. Образцы не должны содержать летучие компоненты, способные существенно нарушить вакуум в камере прибора при температуре исследования.
Образцы могут быть в виде порошков, покрытий, волокон, пластин и др. формах.
Для крепления образцов используются держатели из нержавеющей стали четырех типов:
- держатель диаметром 25,4 мм с плоской поверхностью для крепления образцов диаметром не более 25,4 мм и высотой не более 2 мм;
- держатель диаметром 25,4 мм с прямоугольным углублением 20х10х5 мм для объемных образцов высотой не более 7 мм;
- держатель диаметром 60 мм с плоской поверхностью для крепления образцов диаметром не более 50 мм и высотой не более 2 мм, или для нескольких образцов меньших размеров;
- специальный держатель на 4 позиции для плоских образцов с линейными размерами до 7х7 мм и высотой не более 1,5 мм.
Технические характеристики основных компонентов спектрометра:
Источник монохроматического рентгеновского излучения Al Kα (1486,6 эВ) обеспечивает растровое сканирование образца сфокусированным рентгеновским пучком, что позволяет получать изображение поверхности во вторичных электронах и точно локализовать области анализа. Область анализа определяется диаметром сфокусированного рентгеновского пучка - от 9 до 200 мкм, в растровом режиме максимальная площадь составляет 0,6 мм².
Энергетический анализатор полусферического типа обеспечивает многофункциональный анализ, включая сбор спектров, картирование, профили по глубине и анализ с угловым разрешением. Энергетическое разрешение, определенное как ПШПВ пика Ag 3d_5/2, не хуже 0,50 эВ.
Ионная пушка Floating column Ar+ ion gun - моноатомный источник ионов аргона, обеспечивает максимальный ток ионного пучка ≥ 5 мкА при энергии 5 кэВ, максимальный размер растра 8*8 мм², скорость травления при стандартном рабочем режиме (энергия 2 кэВ и растр 1х1 мм²) на SiO₂ составляет 15 нм/мин.
Аргонная кластерная ионная пушка Ar2500+ GCIB, использующая для травления кластеры из 2500 атомов аргона, обеспечивает максимальный ток ионного пучка ≥ 40 нА при энергии 20 кВ. Скорость травления при стандартном рабочем режиме (энергия 2 кэВ и растр 2х2 мм²) на SiO₂ составляет 2,6 нм/мин.
Преимущество кластерной пушки над моноатомной пушкой заключается в том, что Ar2500+ GCIB позволяет исключить или свести к минимуму явления деструкции образца, вызванные ионным травлением, что позволяет использовать её для удаления поверхностных загрязнений, как с неорганических, так и с органических материалов.
Аналитическая камера оснащена системой откачки, обеспечивающей остаточное давление в аналитической камере не более 6,7x10-8 Па.