La Spectroscopie Auger ou AES (Auger Electron Spectroscopy)

Spécifications
  • analyse élémentaire qualitative : tous les éléments sont détectables, sauf H et He,
  •  seuil de détection de 0,1 - 1,0 % atomique suivant les éléments,
  • analyse de surface : profondeur d'analyse inférieure à 100 Å (30 à 50 Å environ),
  • informations sur les formes chimiques des éléments détectés (types de liaison, proportion oxyde/métal...),
  • analyse semi-quantitative : 20 % d'erreur maximum,
  • imagerie submicronique, résolution latérale de 300 Å (source à effet de champ FEG),
  • analyse non destructive... sauf dans le cas de réalisation de profils de concentrations sur quelques 100 à quelques 1000 Å,
  • analyse d'échantillons conducteurs uniquement,
  • analyse sous ultravide (10-10 - 10-11 torr).

Principe

L'émission des électrons Auger provient de la désexcitation d'atomes par éjection d'un de leurs électrons de cœur. Cette ionisation peut être effectuée de diverses façons : photoionisation, irradiation électronique ou par particules chargées.

La spectroscopie Auger utilise un faisceau primaire d'électrons, d'où la possibilité d'une analyse ponctuelle. Cette méthode spectroscopique est très proche de l'ESCA (dans les spectres ESCA obtenus par photoionisation des niveaux de cœur, on trouve également le spectre d'émission secondaire des électrons Auger).


 
 

 
L'état initial d'une transition Auger est obtenue par ionisation d'un atome sur une orbitale de cœur. Cet état peut suivre 2 voies pour se désexciter:
  • un électron occupant un niveau d'énergie supérieur quitte celui-ci pour occuper l'orbitale vacante d'énergie inférieure. Cette transition s'accompagne d'une émission d'énergie sous forme de rayons X caractéristiques.
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  • en compétition avec l'émission radiative X, se produit la désexcitation Auger. Un électron d'une couche d'énergie supérieure vient occuper l'orbitale vacante en fournissant de l'énergie à un autre électron qui est éjecté.
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La raison pour laquelle la spectrométrie Auger est une technique de surface réside dans la diffusion inélastique intense dans la gamme d'énergie du keV. Ainsi, seuls les électrons Auger venus des couches les plus superficielles peuvent survivre jusqu'à leur éjection dans le vide.
 

mis à jour le 24/08/2015