При выборе метода для анализа поверхности или межфазных границ мы должны учитывать не только тип требуемой информации, но и специфические свойства малой пространственной области, которую нужно исследовать. Обычно эти характеристики поверхностей и межфазных границ определяют свойства материала и их, следовательно, необходимо определить:

— топология, морфология;

— элементный состав;

— химические связи;

— структура (геометрическая и электронная).

Эту информацию требуется получить из малых пространственных областей — единиц атомного слоя при определении параметров физической поверхности, нанометровых участков при анализе межфазных границ, участков с нанометровыми продольными и поперечными размерами при анализе технических поверхностей (тонких пленок). Следовательно, исследуемое количество атомов или молекул очень мало: в одном атомном слое содержится порядка 1015 атом/см2. В аналитической области такого слоя размером, например, 1 мкм2 число атомов или молекул составляет порядка 107. Кроме того, следует учесть, что часто необходимо определять микроколичества элементов на поверхности. Значит, при определении компонента с концентрацией 10~3% на участке 1 мкм2 одного атомного слоя будет находиться всего около 100 атомов или молекул исследуемого вещества.

□ Только обладающие уникальными аналитическими характеристиками физические методы могут соответствовать высоким требованиям анализа поверхности и межфазных границ.

Этим требованиям — широкому объему получаемой информации, высокой локальности и низким абсолютным и относительным пределам обнаружения — могут соответствовать только физические методы, основанные на взаимодействии с изучаемым материалом фотонов, электронов, ионов и электромагнитных полей. Химические методы используют довольно редко, в частности для травления поверхностей.

В результате взаимодействия вещества с указанными физическими агентами генерируются различные аналитические сигналы, содержащие химическую информацию о поверхностях и межфазных границах.

Для получения необходимой химической информации из малой пространственной области образца и из еще меньшего количества вещества требуется значительное число методов и подходов, поскольку каждый из них обладает своими специфическими возможностями и недостатками.

□ Вследствие сильно различающихся требований к анализу необходимо большое число разнообразных методов с различными возможностями и характеристиками.

В настоящее время для анализа поверхности и межфазных границ реально используют более 30 методов. Около 15 из них считаются основными. Наиболее значимыми методами, широко используемыми в промышленности, являются рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС), электронная

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию