Oxidation von Eisenschichten auf MgO(001)-Substraten - Universität ...

2.1 Photoelektronenspektroskopie 2. Theoretische Grundlagen
Elektronen werden als Auger-Elektronen bezeichnet. Ein Auger-Elektron wird mit drei
Buchstaben bezeichnet (ABC). Das A steht für die Schale, aus dem das Photoelektron herausgelöst
wurde, das B für die Schale, aus dem das nachrückende Elektron kommt, und C für
die Schale, aus der das Auger-Elektron stammt. Wenn ein Photoelektron aus der K-Schale
angeregt wird, anschließend ein Elektron aus der L-Schale mit dem entstandenen Loch rekombiniert
und das dabei entstehende Photon ein weiteres Elektron aus der L-Schale entfernt,
dann handelt es sich um ein KLL-Auger-Elektron.
Die kinetische Energie der Auger-Elektronen ist unabhängig von der Anregungsenergie mit
der das Primärelektron entfernt wurde. Aus diesem Grund lassen sich Augerpeaks in XPS-
Spektren dadurch identifizieren, dass sich ihre kinetische Energie bei zwei unterschiedlichen
Röntgenquellen nicht ändert. Die kinetische Energie eines Augerelektrons lässt sich demnach
unabhängig von der Anregungsenergie mit
Ekin,Auger = EB,P rimärel.(A) − E ′
B,relax.Elektron(B) − E′ B,Augerel.(C)
(2.9)
berechnen. Durch das Entfernen des Primärlektrons aus der Elektronenhülle des Atoms
ändert sich das Potential für die restlichen Elektronen und ihre Bindungsenergie wird größer.
Daher entsprechen die Bindungsenergien E ′
B,relaxiertesElektron und E′ B,Augerelektron nicht den
ursprunglichen Werten der entsprechenden Schalen.
Abbildung 2.4: Schematische Darstellung des Auger-Effekts. Ein Röntgenphoton
schlägt ein Elektron aus der K-Schale eines Atoms. Das fehlende Elektron wird durch
ein energetisch höher liegendes Elektron aus der L-Schale ersetzt. Beim Übergang von
der L-Schale zur K-Schale gibt das Elektron Energie ab. Die frei werdende Energie löst
ein Elektron aus der M-Schale heraus. Das herausgelöste Elektron wird als KLM-Auger-
Elektron bezeichnet. Entnommen aus [12].
2.1.1.5 Linienbreite
Sind in der untersuchten Probe diegleichen Atome in verschiedenen chemischen Zuständen
vorhanden, dann sind die Unterschiede in den Bindungsenergien der Elektronen der verschiedenen
Zustände teilweise sehr gering. Um zu wissen, welche Linien im Spektrum noch
getrennt dargestellt werden können, sind Informationen zur Linienbreite nötig. Diese ist im
wesentlichen abhängig von den folgenden Faktoren:
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