利用 LEIS 进行薄膜化合物表面分析的局限
材料科学
2018-09-07 v1
摘要
采用低能离子散射（LEIS）研究了 Ru 在 B、C 和 B4C 薄膜上不同生长阶段的表面组成。观察到了 C 表面偏析效应。在这些样品中观察到了先前未知的基体效应，表现为低 Ru 浓度下 Ru、B 和 C 的 LEIS 信号减弱。该效应在富 Ru 表面消失。使用不同 He+ 离子能量的测量证明，所涉及元素的特征速度随表面组成变化。我们推测这些基体效应是由于价带准共振中性化（VB-qRN）中中性化效率的变化引起的。由于具有宽价带且能态低至 -20 eV，与 He 1s 能级处于（准）共振，这种中性化通道存在于单质 C 和 B 中。该机制早先已在石墨碳中报道。我们建议它可应用于更广泛材料，导致含 B、C 以及可能含 O 和 N 原子的多种表面（例如硼化物、碳化物、氧化物和氮化物，以及含 B 和 C 的合金）在 LEIS 中潜在的基体效应。对氧化 Ru 的额外 LEIS 测量也显示 Ru-O LEIS 信号中的基体效应，支持了这一假设。我们认为，通过适当选择参考样品，可在一定组成范围内避免化合物表面的基体效应，而对于其他组成则需要了解特征速度以实现可靠定量。
引用
@article{arxiv.1809.01918,
title = {Limits of surface analysis of thin film compounds using LEIS},
author = {Andrey A. Zameshin and Andrey E. Yakshin and Jacobus M. Sturm and Cristiane Stilhano Vilas Boas and Fred Bijkerk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.01918},
year = {2018}
}