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

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1.3 L’eetto fotoelettrico no misurate dall’analizzatore che e caratterizzato anch’esso da una propria funzione lavoro, e S . Con riferimento alla gura 1.4, si vede che quando il campione e l’analizzatore sono in contatto elettrico raggiungono l’equilibrio termodinamico allineando i rispettivi livelli di Fermi. Un elettrone emesso dal campione con energia cinetica E k deve superare la barriera (positiva o negativa) data dalla dierenza tra le funzione lavoro di campione e spettro- metro, e e S . Le energie cinetiche misurate dallo spettrometro, E A k , valgono: E A k =E k (e S e ) = h E B e e S +e; (1.2) da cui si ottiene: E A k = h E B e S (1.3) ovvero le energie cinetiche non dipendono pi u da e , ma da e S , che e indipendente dal campione. Questo signica che, nota la funzione lavoro dello spettrometro, e possibile calibrare la scale delle energie di legame per ogni campione in contatto elettrico con l’analizzatore. La stima di e S e oggetto della procedura di calibrazione, presentata nel capitolo 3. Il fenomeno dell’eetto fotoelettrico interessa unicamente i primi m di profondit a del materiale, perch e i raggi x vengono assorbiti secondo la legge esponenziale: I(z) =I 0 e z dove e il coeciente di assorbimento del materiale preso in considerazione, che dipende anche dalla frequenza della radiazione incidente. Irraggiando ad esempio il campione con la linea Al k (E = 1486.6 eV), il coeciente vale 1 0:13m nel caso dell’argento e 1 0:11m per l’oro. Inoltre gli elettroni prima di poter fuoriuscire dal materiale devono raggiungere la supercie e possono subire collisioni anelastiche con perdita di energia per scattering con i nuclei atomici, con i fononi, con i plasmoni. Si osserva quindi che solo gli elettroni provenienti da profondit a non molto superiori al loro libero cammino medio inelastico riescono a fuoriuscire con un’energia cinetica massima, come verr a analizzato in seguito; il fatto che il libero cammino medio inelastico degli elettroni sia dell’ordine di grandezza di qualche nanometro conferma la natura prettamente superciale della tecnica di analisi tramite spettroscopia elettronica. 8
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Sviluppo e calibrazione di un sistema di spettroscopia fotoelettronica (XPS)

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Informazioni tesi

  Autore: Alfio Battiato
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2008-09
  Università: Università degli Studi di Torino
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Fisica
  Relatore: Ettore Vittone
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 143

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Parole chiave

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