Inverse Photoemission

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Inverse Photoemission
Photon
Elektron
Inverse Photoemission misst die unbesetzten
Zustände.
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Röntgenphotoemissionspektroskopie
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Zusammensetzungsanalyse
XPS ist eine extrem empfindliche Methode zur
Bestimmung von einzelnen Elementen.
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Zusammensetzungsanalyse
1/3 Monolage Bi auf Ag(111) ist deutlich im
Spektrum zu erkennen.
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Bindungszustände
SiC(0001) Si rich surface
Si adatom
Si adlayer
SiC bulk
bulk SiC4 coordination S1 Si adlayer
(4-fold Si coordination) S2 Si adatom
(dangling bond)
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Bindungszustände
CO molecule on W(110) dissociation during
annealing
C binding energy for different molecular
bonds CCF3 CCOO COH2 CCH3
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Auger Peaks
Overview scan for chemical analysis
Auger Elektronenemission ist ein Prozess höherer
Ordnung, der ähnlich wie XPS zur Analyse benutzt
werden kann. Vorteil von AES (Auger
Elektronenspektro- skopie) ist, dass der
experimentelle Aufbau wesentlich einfacher ist.
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Der Auger Effekt
Der Auger Effekt wurde von L. Meitner und P.
Auger unabhängig voneinander in den 1920ern
entdeckt.
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Auger Elektronenspektroskopie
Cylindrical mirror analyser data aquisition
(dN/dE) lock-in technique
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Auger Spektrum
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Electron Energy Loss Spectroscopy
Inelastische Elektronenstreuung ?Zeitabhängige
Streupotentiale typ. Phononen, Plasmons,
Vibrationen, elektronische
Übergänge Energieskala von meV bis
keV Monoenergetischer Primärstrahl Monochromator
für meV-Bereich Elektronenkanone (thermische
Verbreiterung) für keV
Hochauflösendes EELS Spektrometer mit
Monochromator und Analysator meV-Auflösung
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High Resolution Electron Energy Loss Spectroscopy
Unterscheidung von CO-Adsorptionsstelle über die
Vibrationsfrequenz (Vibrationsverlust)
1 Peak bridge site
2 Peaks top and bridge site (different bond
strength)
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Electron Energy Loss Spectroscopy
Vibrationsfrequenzen (Energieverlust) eines
Kohlenwasserstoffmoleküls (Cyclohexan)

• breites 2659 cm-1 Band
• zeigt H-Ni Bindung
• ?planare Adsoprtionsgeometrie
• Spiegelreflexionsgeometrie
• nur Dipole normal zur Oberfläche
• sind sichtbar
• trotzdem werden alle C6H12
• Vibrationen detektiert
• Molekül ist ein korrugierter
• Ring mit Komponenten senkrecht
• zur Oberfläche

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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Röntgenmikroskopie am Synchrotron
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Zonenplatten
Malaria-infiziertes menschliches rotes
Blutkörperchen
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Low Energy Electron Diffraction
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Low Energy Electron Diffraction
Ewaldkugel
Kristallgitter
Elektronenbeugung passiert nur, wenn die Bragg
Bedingung erfüllt ist bzw. die Ewaldkugel einen
Gitterpunkt schneidet.
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Low Energy Electron Diffraction
Si(111)-7x7 Oberflächenrekonstruktion
STM-Bild
LEED-Bild
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IV-LEED
Aus dem Intensitätsprofil der Beugungspunkte als
Funktion der Elektronen- energie lässt sich auf
die Struktur der Oberfläche zurückschliessen.
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Low Energy Electron Microscope
KJ Franke, Dissertation FU Berlin
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Low Energy Electron Microscope
Die Linse vor der Probe bildet die Strahlen nach
Winkel (Fokusebene) und Position (Bildebene) ab.
KJ Franke, Dissertation FU Berlin
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Scanning Auger spectroscopy (SAM)
beam size 10nm (LaB6 filament)
scattering area 1µm
Spatial resolution 30 nm (Auger exitation
X-section) 10 nm SEM (backscattered e-
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SAM Chemical spatial analysis
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Secondary ion mass spectrometry
Experiment
Pulsed detection
Ion impact
Time-of-flight mass selection
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SIMS Mass spectra

• Wide area mass spectra
• elemental and
• molecular information
• ppm sensitivity
• mass resolution gt10 000

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SIMS Chemcial images
Chemical imaging

• Primary beam scanned
• with small beam profile
• lateral resolution lt 100 nm
• parallel mass detection

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SIMS Depth profiles
Oxide multilayer
Depth profiling
Flat crater by scanned sputtering

• depth resolution lt 1 nm
• thin layers from 1 nm to gt 10 µm
• applicable for insulators with flood gun