ISO 18115-1:2023 表面化学分析 — 用語集 — Part 1: 一般用語と分光法で使用される用語 | ページ 14

11.1

オージェ電子分光法

AES

電子分光計 (12.58) を使用して、 表面 (3.2) から放出される オージェ電子 (12.32) のエネルギー分布を測定する方法

注記 1: オージェ電子の励起には、エネルギー範囲 2 keV から 30 keV の電子ビームがよく使用されます。オージェ電子は、X 線、イオン、その他の源によって励起することもできますが、オージェ電子分光法という用語は、追加の修飾語がなければ、通常、電子ビーム誘起励起を指します。 X 線源が使用される場合、オージェ電子エネルギーは フェルミ準位 (12.9) を基準としますここで, 電子ビームが使用される場合、基準はフェルミ準位または 真空準位 (12.10) のいずれかになります。従来、スペクトルは 直接 (12.68) 形式or 微分 (12.69) 形式で表すことができます。

11.2

角度解決AES

アラエス

角度依存型 AES

オージェ電子 (12.32) の 強度を 放射角 (8.5) の関数として測定する方法

11.3

反射電子エネルギー損失分光法

リール

電子分光計 (12.58) を使用して、表面層または表面層内の原子によって準弾性散乱された電子のエネルギー分布および関連する 電子エネルギー損失スペクトル (12.71) を測定する方法。

注記 1: 弾性ピーク電子分光法 (11.4) を参照。

11.4

弾性ピーク電子分光法

エペス

電子分光計 (12.58) を使用して、固体または液体 表面からの準弾性散乱電子のエネルギー、強度、および/またはエネルギー拡大分布を測定する方法 (3.2)

注記 1: 反跳効果 (12.44) および反射電子エネルギー損失分光法 (REELS) (11.3) を参照。

注記 2: この種の分光法には、エネルギー範囲 100 eV から 3 keV の電子ビームがよく使用されます。

注記 3:一般に、適切な情報を提供するには、エネルギーの広がりが 1 eV 未満の電子源が必要です。

注記 4: EPES は多くの場合、 AES (11.1) および REELS の補助的な方法であり、表面層の組成に関する情報を提供します。 EPES は 、非弾性平均自由行程 (12.41) 、電子微分 弾性散乱断面積 (4.9) 、および 表面励起パラメータ (12.43) の実験的決定に適しています。

11.5

角度分解EPES

アレペス

散乱角 (8.4) の関数としての EPES (11.4) 測定を含む <EPES> メソッド

11.6

X線光電子分光法

XPS

電子分光計（12.58） を用いて、X線光子が照射された 表面（3.2） から放出される光電子および オージェ電子（12.32） のエネルギー分布を測定する方法

注記 1:一般に使用される X 線源は、それぞれ 1486.6 eV と 1253.6 eV の非単色化 Al Kα X 線と Mg Kα X 線である。最新の機器では、単色化された Al Kα X 線も使用されます。一部の機器は、他の陽極または シンクロトロン放射を備えたさまざまな X 線源を利用します (7.1) 。

注記 2: EP-XPS (11.11) 、 NAP-XPS (11.12) 、および HAXPES (11.10) は XPS のバリアントです。

11.7

角度分解XPS

ARXPS

角度依存型 XPS

X 線光電子強度を 放射角度の関数として測定する手順 (8.5)

注記 1:この手順は、 表面の厚さ約 5 nm の層内のさまざまな元素または化合物の深さによる分布に関する情報を取得するためによく使用されます (3.2) 。

11.8

紫外光電子分光法

UPS

電子分光計 (12.58) を使用して、紫外光子が照射された 表面 (3.2) から放出される光電子のエネルギー分布を測定する方法

注1: ​​一般に使用される紫外線源には、さまざまなガスの共鳴線(例えば、エネルギーがそれぞれ21.2 eVと40.8 eVのHe I輝線とHe II輝線)を生成するさまざまなタイプの放電が含まれる。可変エネルギーの場合は、 放射光 (7.1) が使用されます。

注記 2:角度解決 UPS は、 ARPES (11.9) と呼ばれます。

11.9

角度分解光電子分光法

アルペス

光電子強度を 放射角 (8.5) と方位角の両方の関数として測定する手順

注記 1:この手順は、VUV または X 線照射を使用して単結晶 表面 (3.2) の電子的および構造的特性に関する情報を取得するためによく使用されます。

11.10

硬X線光電子分光法

硬X線光電子分光法

ハクスペス

電子分光計 (12.58) を使用して、2 140 eV を超えるエネルギーを持つ X 線光子によって照射された 表面 ( 3.2) から放出される光電子とオージェ電子 ( 12.32) のエネルギー分布を測定する方法

注記 1: X 線光電子分光法 (11.6) も参照。

注記 2: HAXPES の光子エネルギーの下限は、参考文献 [12] に従って、Si(111) 二結晶モノクロメータで達成可能な最低エネルギーとして定義されます。

11.11

拡張圧力X線光電子分光法

EP XPS

電子分光計 (12.58) を使用して、圧力が大きいガスの存在下で X 線光子によって照射された固体または液体の 表面 (3.2) から放出される光電子および オージェ電子 (12.32 ) のエネルギー分布を測定する方法。 0.001 mbar 以上 1 mbar 未満。

注記 1: X 線光電子分光法 (11.6) および 近大気圧 X 線光電子分光法 (11.12) も参照。

注記 2: 1 mbar = 10 ^-4 MPa = 100 P 1MPa = 1N/ ^mm2です。

11.12

ほぼ大気圧のX線光電子分光法

ナップXPS

電子分光計 (12.58) を使用して、固体 表面または液体表面 (3.2) 、またはガスの存在下で X 線光子によって照射されたガスから放出される光電子および オージェ電子 (12.32) のエネルギー分布を測定する方法。 1 mbar を超え 1,000 mbar 未満の圧力

注記 1: X 線光電子分光法 (11.6) および 拡張圧力 X 線光電子分光法 (11.11) も参照。

注記 2: 1 mbar = 10 ^-4 MPa = 100 P 1MPa = 1N/ ^mm2です。

11.13

オージェ光電子同時分光法

エイペックス

オージェ電子 (12.32) と、単エネルギー X 線で照射された固体から放出されるコアレベルの光電子を、オージェ電子が特定のコア ホール (3.61) の崩壊から発生する十分に短い時間内に検出する。光電子に関係する

11.14

光電子放出顕微鏡

PEM

光電効果 (12.7) によって表面から放出される電子の空間分布または角度分布を同時に測定する方法

注記 1:光電子放出顕微鏡は、放出された光電子が拡大され、位置に敏感な検出器上に再集束される電子顕微鏡の一形式です。

注記 2:サンプルは通常、高い負の電位に保持され、光電子エネルギーの広がりを減少させ、 色収差を減少させるために UV 照射が使用されます (7.23) 。

注記 3: PEEM 機器には、特定の光電子エネルギーの空間分布または角度分布の直接画像化を可能にする電子エネルギーフィルターを組み込むことができます。

注記 4: PEEM は、 仕事関数 (12.12) 、表面化学、電子構造、磁気特性の空間分布を、100 nm よりも大幅に優れた 空間分解能 (10.14) で測定するために使用できます。

注5: X-PEEMの頭字語は、X線が光電子励起源として使用されることを示す。

11.15

X線定在波

XSW

結晶固体の表面のブラッグ条件付近で発生する X 線の干渉に基づく方法。サンプルを傾けたり X 線エネルギーを変化させたりしてブラッグ条件を走査すると、光電子の収量に強度の変化が生じます。

注記 1:ブラッグ条件が変更されると、強度ノードは 1 つの格子面から次の格子面までスキャンされます。結晶格子内の原子の位置は、光電子強度の測定スキャンと動的散乱理論から計算されたスキャンの比較から決定できます。

11.1

Auger electron spectroscopy

AES

method in which an electron spectrometer (12.58) is used to measure the energy distribution of Auger electrons (12.32) emitted from a surface (3.2)

Note 1 to entry: An electron beam in the energy range 2 keV to 30 keV is often used for excitation of the Auger electrons. Auger electrons can also be excited with X-rays, ions, and other sources but the term Auger electron spectroscopy, without additional qualifiers, is usually reserved for electron-beam-induced excitation. Where an X-ray source is used, the Auger electron energies are referenced to the Fermi level (12.9) but ここで, an electron beam is used, the reference can either be the Fermi level or the vacuum level (12.10) . Spectra, conventionally, can be presented in the direct (12.68) or differential (12.69) forms.

11.2

angle-resolved AES

ARAES

angle-dependent AES

method in which Auger electron (12.32) intensities are measured as a function of the angle of emission (8.5)

11.3

reflection electron energy loss spectroscopy

REELS

method in which an electron spectrometer (12.58) is used to measure the energy distribution of electrons quasi-elastically scattered by atoms at or in a surface layer and the associated electron energy loss spectrum (12.71)

Note 1 to entry: See elastic peak electron spectroscopy (11.4) .

11.4

elastic peak electron spectroscopy

EPES

method in which an electron spectrometer (12.58) is used to measure the energy, intensity, and/or energy broadening distribution of quasi-elastically scattered electrons from a solid or liquid surface (3.2)

Note 1 to entry: See recoil effect (12.44) and reflection electron energy loss spectroscopy (REELS) (11.3) .

Note 2 to entry: An electron beam in the energy range 100 eV to 3 keV is often used for this kind of spectroscopy.

Note 3 to entry: In general, electron sources with energy spreads that are less than 1 eV are required to provide adequate information.

Note 4 to entry: EPES is often an auxiliary method of AES (11.1) and REELS, providing information on the composition of the surface layer. EPES is suitable for the experimental determination of the inelastic mean free path (12.41) , the electron differential elastic scattering cross section (4.9) , and the surface excitation parameter (12.43) .

11.5

angle-resolved EPES

AREPES

<EPES> method involving EPES (11.4) measurements as a function of the scattering angle (8.4)

11.6

X-ray photoelectron spectroscopy

XPS

method in which an electron spectrometer (12.58) is used to measure the energy distribution of photoelectrons and Auger electrons (12.32) emitted from a surface (3.2) irradiated by X-ray photons

Note 1 to entry: X-ray sources in common use are unmonochromated Al Kα and Mg Kα X-rays at 1 486,6 eV, and 1 253,6 eV, respectively. Modern instruments also use monochromated Al Kα X-rays. Some instruments make use of various X-ray sources with other anodes or of synchrotron radiation (7.1) .

Note 2 to entry: EP-XPS (11.11) , NAP-XPS (11.12) and HAXPES (11.10) are variants of XPS.

11.7

angle-resolved XPS

ARXPS

angle-dependent XPS

procedure in which X-ray photoelectron intensities are measured as a function of the angle of emission (8.5)

Note 1 to entry: This procedure is often used to obtain information on the distribution with depth of different elements or compounds in a layer approximately 5 nm thick at the surface (3.2) .

11.8

ultraviolet photoelectron spectroscopy

UPS

method in which an electron spectrometer (12.58) is used to measure the energy distribution of photoelectrons emitted from a surface (3.2) irradiated by ultraviolet photons

Note 1 to entry: Ultraviolet sources in common use include various types of discharges that can generate the resonance lines of various gases (e.g. the He I and He II emission lines at energies of 21,2 eV and 40,8 eV, respectively). For variable energies, synchrotron radiation (7.1) is used.

Note 2 to entry: Angle-resolved UPS is termed ARPES (11.9) .

11.9

angle-resolved photoelectron spectroscopy

ARPES

procedure in which photoelectron intensities are measured as a function of both the angle of emission (8.5) and the azimuthal angle

Note 1 to entry: This procedure is often used to obtain information on the electronic and structural properties of a single crystal surface (3.2) using either VUV or X-ray irradiation.

11.10

hard X-ray photoemission spectroscopy

hard X-ray photoelectron spectroscopy

HAXPES

method in which an electron spectrometer (12.58) is used to measure the energy distribution of photoelectrons and Auger electrons (12.32) emitted from a surface (3.2) irradiated by X-ray photons with energies greater than 2 140 eV

Note 1 to entry: See also X-ray photoelectron spectroscopy (11.6) .

Note 2 to entry: The lower limit of photon energies for HAXPES is defined as the lowest energy achievable with a Si(111) double crystal monochromator in accordance with Reference [12].

11.11

extended pressure X-ray photoelectron spectroscopy

EP-XPS

method in which an electron spectrometer (12.58) is used to measure the energy distribution of photoelectrons and Auger electrons (12.32) emitted from a solid or liquid surface (3.2) irradiated by X-ray photons in the presence of gas with a pressure greater than 0,001 mbar and smaller than 1 mbar.

Note 1 to entry: See also X-ray photoelectron spectroscopy (11.6) and near ambient pressure X-ray photoelectron spectroscopy (11.12) .

Note 2 to entry: 1 mbar = 10⁻⁴ MPa = 100 Pa; 1 MPa = 1 N/mm².

11.12

near ambient pressure X-ray photoelectron spectroscopy

NAP-XPS

method in which an electron spectrometer (12.58) is used to measure the energy distribution of photoelectrons and Auger electrons (12.32) emitted from a solid or liquid surface (3.2) or a gas irradiated by X-ray photons in the presence of gas with a pressure greater than 1 mbar and smaller than 1 000 mbar

Note 1 to entry: See also X-ray photoelectron spectroscopy (11.6) and extended pressure X-ray photoelectron spectroscopy (11.11) .

Note 2 to entry: 1 mbar = 10⁻⁴ MPa = 100 Pa; 1 MPa = 1 N/mm².

11.13

Auger photoelectron coincidence spectroscopy

APECS

detection of an Auger electron (12.32) and a core-level photoelectron, emitted from a solid irradiated by mono-energetic X-rays, within a sufficiently short time that the Auger electron arises from the decay of the particular core- hole (3.61) associated with the photoelectron

11.14

photoelectron emission microscopy

PEEM

method in which the spatial or angular distributions of electrons emitted from a surface through the photoelectric effect (12.7) are simultaneously measured

Note 1 to entry: Photoelectron emission microscopy is a form of electron microscopy in which emitted photoelectrons are magnified and refocussed onto a position sensitive detector.

Note 2 to entry: The sample is typically held at a high negative potential and UV irradiation employed to reduce the spread in photoelectron energies and reduce chromatic aberrations (7.23) .

Note 3 to entry: PEEM instruments can include electron energy filters which enable direct imaging of the spatial or angular distributions of specific photoelectron energies.

Note 4 to entry: PEEM may be used to measure the spatial distributions of work function (12.12) , surface chemistry, electronic structure and magnetic properties with spatial resolution (10.14) significantly better than 100 nm.

Note 5 to entry: The acronym X-PEEM indicates that X-rays are used as the photoelectron excitation source.

11.15

X-ray standing waves

XSW

method based on the interference of X-rays that occurs near the Bragg condition at the surface of a crystalline solid which leads to intensity variations in yields of photoelectrons as the Bragg condition is scanned by tilting the sample or changing the X-ray energy

Note 1 to entry: Intensity nodes are scanned from one lattice plane to the next as the Bragg condition is altered. Atomic positions in the crystalline lattice can be determined from comparisons of measured scans of photoelectron intensity with calculated scans from dynamical scattering theory.