Микроанализатор

О П И С А Н И Е(111758846ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Ре.луб ик2635/,1 Государствеииый комите СССРпо делам изобрете 53) УДК 543.53(72) Авторы изобретени 3, Пащенко, А. Г. Семенов и К. П. Куценогий 1) Заявитель титут химической кинетики и горениСибирского отделения АН СССР(54) МИКРОАНАЛИЗАТО Изобретение относится к области микроанализа и,предназначено для оже-спектрометрическото,исследования поверхности твердых тел при изучении процессов эпитаксиального роста, поверхностной диффузии и катализа.Известны:микроанализаторы, содержащие электронно-оптическую систему для формирования электронного зонда, держатель образца, средства регистрации вторич ного излучения образца и средства регистрации прошедшего через образец электронного пучка (1.Наиболее близким техническим решением является микроанализатор, содержа щий элекд ронно-оптическую систему для формирования электронного зонда, держатель образца, систему,построения изображения образца во вторичных электронах, оже-спектрометр, включающий анализатор 20 с коаксиальными цилиндрами, во внут 1 реннем из которых выполнены прорези для пропускания оже-электронов, средства детектирования оже-электронов и системурегистрации 2.25В известном микроанализаторе держатель образца расположен вне объема шализа гора оже-спектрометра.Известный микроанализатор работает следующим образом.30 Электронно-оптическая система фореирует на поверхност. сбъехта электронныйзонд,малого диаметра. Сканирование зонда позволяет получить изображение объекта во вторичных электронах. Разрешениеизображения определяется диаметром первичного электронного пучка. Первичныйэлектронный пучок, попадая,на объект, вызывает вторичную электронную эмиссию.Цилиндрический анализатор выделяет извторичных электронов электроны с определенной энергией и реписгрирует их.Однако первичный электронный пучокполностью поглощается объектом, что значительно понижает точность микроанализа,создает неопределенность в отождествлении изучаемого участка поверхности с изображен 1 ем, а также ведет к трудно контролируемому локальному нагреву образца, следствием которого является полноепли частичное разложение объекта, измекрпстяллогр яф 11 ч еско"туры,Нахождение образца вне объема анализатора приводит к влиянию краевых полейьнялизяторя на тОчнОсть и скорость м 111 ърОанализа.В извест 1 Ом,микроанализаторе невозмОжнО исследовать крстяллографическу 10структуру объекта, 75884620 5 О 55 60 65 Построение изображения поверхности образца с помощью вторночных электроноз имеет очевидные, недостатки, а именно; большое вовремя сканирования (особенно при работе на предельных реиимах при малых токах электронного пучка), ограничение разреше 11 ия объекта диаметром электронного зонда, возможное,изменение параметров электронного зонда лри управленяи отклоняющей, системой,Цель изобретения заключается в позышенни точности и чувствительности анализа, а также расширении его функциональных возможностей за счет одновременного ,исследования кристаллографической структуры объекта.Поставленная цель достигается тем, что в микроанализаторе, содержащем электронно-огпическую систему для формироваиия электронного зонда, держатель образца, систему построения изображения образца, оже-спектромстр, включающий анализатор с коакоиальными цилиьдрами, во внутреннем из которых выполнены, прорези для пропускания оже-электронов, средства детекпитрованитя оже-электронов и систему регистрации, держатель образца установлен в полости цилиндров анализатора, в которых выполнены отверстия для прохождеьвия первичного и;прошедшего через об,разец электроннотго пучка, а система построения изобракения установлена на пути прошедшего через образец электронного пучка,При этом,прорези во внутреннем цилиндре вьпполнены в виде двух систем, держатель образца установлен симметрично между системами прорезей, а средства детектирования оже-электронов выполнены в виде двух детекторов, каждый из которых связан с одной из систем прорезей,во внутреннем цилиндре анализатора,Сущность изобретения поясняет чертеж.Микроанализатор для оже-спектрометрического анализа вещества содержит электронно-оптическую систему, состоящую из трехэлектродной электрониой пушки 1 и системы электромагнитных линз 2, формирующих первичный электронный,паучок. За систеиой электромагнитных линз 2 расположен оже-спектрометр, включающий коаксиальный анализатор в виде двух соосных цилиндров - внешнего 3 и внутреннего 4, в,полости которого расположен держатель с образцом.5. В микроаналнзаторе оже-спектрометр выполнен в виде двух иденпичных анализатоуов с собственными системами 6 и 7 репистрации, расположенными симметрично относительно образпа 5, причем соответствующие цилиндры каждого анализатора выполнены как одно целое. В стенках:внеынего 3 и,внутреннего 4 цилиндров выполнены отверстия 8 и 9 для прохождения лервичного пучка к объектам 1 й пт 1 1 тт тттт ттттттттттлт," ттттттт:ттттттттттттттттат тт 5 1 О 15 25 зо 35 40 45 сквозь объект пучкова з систему построения изображения, расположенную последовательно за оже-спектрометуом и выполненную в виде набора электромагнитных линз 12 и регистрирующего экрана 13.Микроанализатор работает следу 1 о 1 цим образом.Первичный электронный лучок 14 попадает на образец 5, проходит через него и после выхода из объема анализатора форинрует изображение объекта на регистрирующем экране 13, Кристаллографическос строение объекта исследуется в режиме, ,когда все электромагнитные линзы системы построения изображения образца обесточены.Одновременно первичный электронный пучок 14, попадая на образец 5 вызывает вторичнучо электронную эмиссию. Вторичные электроны 15 и 16 определенной энерпии проходят через анализатор в канальные электронные умножители и регистрируются в блоках обработки сигнала систем 6 и 7. Система регистрации обрабатывает полученные сигналы и регистрирует ожепики в спектре вторичных электронов.Электростатическая развязка внутренних цилиндров анализаторов позволяет регистрировать оже-спектры обоими анализатораии одновременно и незав 11 симо друг от друга, что существенно расширяет экспериментальные возможности предлож нного,устр ой ства.Также может быть лредусмопрена одновременная обработка информации, снимаемой с регисприрующих устройств (6, 7 и 13).Эксперименты показывают, что данное устройство позволяет увеличить точность до 5%, а также чувствительность ожеслектроскопического анализа при обеспечении возможности одновременной регистрации кристаллографической структуры объекта,Формула изобретения 1. Микроанализатор, содержащий электронно-оптическую систему для формирования электронното зонда, держатель образца, систему построения изображения об,разца, оже-спектрометр, включающий ана.тизатор с коаксиальными цилиндрами, во внутреннем из которых выполнены прорези для пролускация оже-электронов, средства детектирования оже-электронов и систему регистрациями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью,повьыпения точности и чувствительности анализа и расширения функциональных возможностей, держатель образца установлен в полости цилиндров анализатора, в которых выполнены отверстия для прохождения первичного и прошедшего через образец электронного пучка, а система пт 11 пдия иобпджения 1 тстяновлена ня лч 758846ти прошедшего через образец электронного пучка,2. Микроанализатор по п, 1, отличающийся тем, что прорези во внутреннем цилиндре анализатора ожеспектрометра выполнены в виде двух систем, держатель образца установлен симметрично между системами прорезей, а средства детектирования оже-элекпронов выполнены в виде двух детекпоров,каждый из которых связан с одной из систем прорезей во внутреннем цилиндре анализатора. Источники информации, принятые вовнимаяие при экспертизе:1. запрег РгоЬе 733, ЗЕО., Научные приборы на ЗЕ 01-, стр. 12 - 13.2. А. Модагп 1, Т. ЯеЫге. ЗАМР-З, ЯЕ 01.10 пемз чо 1 14,3, 1976.