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Sviluppo e calibrazione di un sistema di spettroscopia fotoelettronica (XPS)

La spettroscopia fotoelettronica è una tecnica di analisi superficiale, che permette di investigare i primi nanometri di materiale senza danneggiarlo.
La tesi propone una trattazione completa di tutti i fenomeni che sono alla base dell'analisi XPS, a partire dall'efetto fotoelettrico, alle tecniche del vuoto, all'analisi dei componenti dello spettrometro.
Viene riportata una procedura di calibrazione della scala delle energie effettuata seguendo standard internazionali, per ricavare la work function dello strumento e la sua risoluzione.
Vengono inoltre analizzati alcuni campioni dei quali si ricava la stechiometria superficiale e la presenza dei legami chimici tra gli atomi loro componenti.

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Introduzione Negli ultimi venti anni, a seguito dello sviluppo della microelettronica e del crescente interesse nei confronti di materiali avanzati nanostrutturati aventi applicazioni tecnologiche e biomediche, e diventata fondamentale l’a- nalisi della struttura e della composizione chimica delle superci. Da queste propriet a dipendono infatti le interazioni che il materiale sviluppa nei confronti dell’ambiente che lo circonda. Per ottenere tali informazioni e necessario l’utilizzo di una tecnica di analisi che sia in grado di esaminare esclusivamente i primi strati superciali del campione (e quindi i primi nanometri di materiale), e che nel contempo non ne provochi un danneggiamento. La tecnica che meglio si adatta a queste esigenze e la spettroscopia fotoelet- tronica da raggi x (generalmente indicata con l’acronimo XPS, dall’inglese X-ray Photoelectron Spectroscopy), tecnica i cui analisi, utilizzo e sviluppo sono oggetto della tesi qui proposta. La tesi e stata svolta utilizzando un apparato XPS installato presso il Labo- ratorio di Fisica dello Stato Solido del Dipartimento di Fisica Sperimentale dell’Universit a di Torino, nell’ambito delle attivit a del Centro di Eccellenza Interdipartimentale dell’Universit a di Torino volto allo studio delle super- ci e delle interfasi nanostrutturate, il NIS (acronimo per Nanostructured Interfaces and Surfaces). Il lavoro svolto nel corso di questa tesi pu o essere essenzialmente schema- tizzato in: - calibrazione dello strumento in energia ed intensit a - analisi di alcuni campioni, in particolare campioni di interesse nell’am- bito del progetto NABLA - sviluppo del sistema con l’installazione di una nuova sorgente a raggi x con monocromatore 1

Laurea liv.II (specialistica)

Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Autore: Alfio Battiato Contatta »

Composta da 143 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.