[ Программа
краткосрочного повышения квалификации преподавателей и научных работников высшей школы
по направлению
«Методы диагностики и исследования наноструктур»
на базе учебного курса
«Оже-электронная спектроскопия»
Цель: изучение физических принципов Оже-электронной спектроскопии
Категория слушателей: преподаватели и научные работники высшей школы Срок обучения: _36 часов Форма обучения: _с частичным отрывом от работы Режим занятий: _6 часов в день_ Целью изучения курса является получение фундаментальных знаний в области электронноспектроскопических исследований свойств наноматериалов – области знаний, имеющей большое значение для современного материаловедения, физики наноразмерных и молекулярных структур, физики и химии конденсированного состояния и тонких пленок. Задачи курса состоят в изучении изических основ метода Оже-электронной спектроскопии и его применения для исследования наноструктр и поверхности твердого тела.
Требования к уровню освоения учебного курса Преподаватели должны:
Знать:
o область применения Оже-электронная спектроскопия(ОЭС);
o физические принципы методки ОЭС;
o устройство оборудования для проведения исследований методами ОЭС;
o структуру спектров ОЭС Иметь навыки:
o сбора, систематизации и анализа научно-технической и другой профессиональной информации в области применения ОЭС;
o включать приобретенные знания о ОЭС в уже имеющуюся систему знаний и применять эти знания в самостоятельных методических разработках;
o переносить полученных знания о ОЭС на смежные предметные области и к использованию этих знаний для построения междисциплинарных методических разработок.
Иметь представление:
o о методике ОЭС;
o о процедуре получения спектров с помощью ОЭС;
o Использование метода ОЭС в исследовании наноструктур.
Научные работники должны:
1. Знать:
o область применения Оже-электронная спектроскопия (ОЭС);
o физические принципы ОЭС;
o устройство оборудования для проведения исследований методом ОЭС;
Иметь навыки:
o сбора, систематизации и анализа научно-технической и другой профессиональной информации в области применения ОЭС;
o включать приобретенные знания о ОЭС в уже имеющуюся систему знаний и применять эти знания в самостоятельных методических разработках;
o переносить полученных знания о ОЭС на смежные предметные области и к использованию этих знаний для построения междисциплинарных методических разработок.
Иметь представление:
o о методике ОЭС;
о процедуре получения спектров с помощью ОЭС;
o Использование метода ОЭС в исследовании наноструктур.
o Учебный курс «Оже-электронная спектроскопия» состоит из дистанционной и очной частей.
Дистанционная часть учебного образовательного курса обеспечивает слушателя необходимым объмом знаний по выбранной тематике. Задача дистанционной составляющей учебного курса – подготовить слушателя к очному посещению лаборатории в Московском инженерно-физическом институте.
В дистанционной (теоретической) части учебного курса изложены физические основы метода Оже-электронная спектроскопия (ОЭС). Теоретическая часть учебного курса состоит из семи лекций:
Лекция 1. Введение.
Классификация методов исследования наноструктур и поверхности твердого тела.
Сверхвысокий вакуум. Физическая и химическая адсорбция. Основные характеристики СВВ систем для анализа поверхности.
Лекция 2. Общие замечания и историческая справка.
Историческая справка. Отличительные особенности метода ОЭС. Физические основы ОЭС. Обзорный спектр ОЭС.
Лекция 3. Кинетическая энергия оже-электрона. Форма и структура ожеэлектронных спектров.
Различные способы расчета кинетической энергии оже-электрона. Ширина и интенсивность линий оже-электронных спектров. Тонкая структура оже-электронных спектров.
Лекция 4. Интенсивность оже-электронных линий. Анализ оже-электронных спектров.
Интенсивность спектральных линий оже-электронов. Сечение ионизации.
Количественный анализ оже-электронных спектров. Отношение концентраций двух элементов в анализируемом слое образца.
Лекция 5. Экспериментальная установка. Метод ОЭС в исследовании наноструктур.
Аппаратура для ОЭС. Использование метода ОЭС в исследовании наноструктур и поверхности твердого тела. Сравнение характеристик ОЭС и РФЭС. Преимущества метода ОЭС.
Очная (экспериментальная) часть учебного курса заключается в ознакомлении со спектрометром XSAM-800 и программой обработки РФЭ спектров. Обзорные спектры. Идентификация элементов. Рассчет в простейшей модели значения кинетической энергии всех возможных оже-электронов. Основные задания на лабораторный практикум:
1. Установить и научиться работать с программой просмотра и обработки спектров Viewer на примере выданного файла обзорного и частичного спектров пленки молибдена, осажденной на поверхность высокоориентированного пиролизного графита (Mo/ВОПГ). Научиться определять положение спектральных линий, фиттировать спектральные линии функцией Гаусса, определять их основные характеристики (интенсивность и ширину на полувысоте).
2. Для выданного спектра известного элемента с использованием справочных данных выписать его электронную структуру (набор атомных электронных уровней). Идентифицировать его спектральные уровни (фотоэлектронные и оже-электронные пики) и определить их энергию связи/кинетическую энергию. Рассчитать в простейшей модели значения кинетической энергии всех возможных ожеэлектронов, рождающихся в результате фотоионизации указанного остовного ХХХ уровня данного элемента. Сравнить расчетные и экспериментальные значения КЕ наблюдаемых в спектре линий ожепереходов.
Методические рекомендации по реализации учебной программы На дистанционную и очную части учебного курса отводится по 18 часов соответственно. Полное содержание лекций в электронной дистанционной части учебного курса находится на сайте www.nanoobr.ru. Для контроля степени освоения теоретической части учебного курса (лекций) используются тестовые вопросы для самопроверки и контрольные вопросы.
1. С помощью каких методов можно исследовать элементный состав наноструктур?
А) ПТСРСП(или EXAFS, протяженная Б) СРМИ(спектроскопия рассеяния тонкая структура рентгеновского спектра медленных ионов), ПЭМ(просвечивающая поглощения), ОЭС(оже-электронная электронная микроскопия) спектроскопия) В) МСМ(магнитно-силовая микроскопия), СТМ(сканирующая туннельная микроскопия) 2. Назовите недостаток получения атомарно-чистой поверхности методом травления поверхности ионами благородных газов.
А) Разрушение поверхности при ее Б) Образование дефектов, а также бомбардировке энергетичными ионами (с частичное внедрение ионов в В) Ограниченность определенным типом Г) Образование атомных ступенек на материалов (не подходит для металлов). поверхности образца.
3. Какое давление нужно поддерживать в системе, чтобы за время эксперимента (1 час) на поверхности адсорбировалось не более одной десятой доли монослоя (коэффициент прилипания С=0.1)?
В) Не ниже 10^(-8) Па Лекция 2: Общие замечания и историческая справка.
«