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

4.1 Veruschsaufbauten 4. Experimentelle Grundlagen
Abbildung 4.2: Schematische Darstellung der XPS-Messanlage. Die Röntgenquelle
emittiert Röntgenstrahlung auf die Probe. Die Röntgenstrahlung regt Elektronen in der
Probe an. Die Photoelektronen verlassen die Probe und werden von dem Linsensystem
auf den Eingang des Halbkugelanalysators fokussiert. Nur Elektronen mit einer passenden
kinetischen Energie können den Analysator durchqueren und von den Channeltrons
detektiert werden. Entnommen aus [11]
die Wahl von Aluminium ist sichergestellt, dass die Elektronen aus allen Orbitalen des MgO
angeregt werden können.
Der Eingang des Analysators befindet sich oberhalb vom Probenhalter in der Hauptkammer.
Ein vorgeschaltetes Linsensystem fokussiert die angeregten Photoelektronen aus einem
bestimmten Raumwinkelbereich auf den Eingang des Analysator. Die Größe des Raumwinkelbereichs,
aus dem die Elektronen fokussiert werden sollen, kann durch die Öffnungsweite
einer Iris am Eingang des Analysators eingestellt werden. Das Linsensystem verringert die
kinetische Energie der Elektronen zur Passierenergie EP ass. Der Halbkugelanalysator besteht
aus zwei konzentrischen Halbkugeln, zwischen denen ein elektrisches Potential aufgebaut ist.
Wenn die Elektronen in den Analysator gelangen, werden sie auf eine Kreisbahn gezwungen,
deren Radius von ihrer kinetischen Energie abhängig ist. Nur Elektronen deren kinetische
Energie Ekin in einem kleinen Energieintervall um die sogenannte Passierenergie EP ass liegt,
können den Analysator durchqueren. Sie werden auf der anderen Seite durch die Channeltrons
detektiert.
Um alle Elektronen mit ihren unterschiedlichen kinetischen Energien messen zu können, wird
das elektrische Feld des Halbkugelanalysators geändert. Das komplette Spektrum aller Elektronenenergien
wird so durchgefahren. Schließlich erhält man ein Spektrum der gezählten
Elektronen pro Sekunde (CPS = Counts Per Seconds) als Funktion ihrer kinetischen Energie.
4.1.3 LEED-Messanlage
Die verwendete LEED-Anlage ist ein ErLEED 150 der Firma SPECS. Die Anlage wird von
einer analogen Kontrolleinheit vom Typ ErLEED 1000A gesteuert. Mit dieser Kontrolleinheit
ist es möglich eine Elektronenenergien von 0-1000 eV einzustellen. Die Hochspannung
der 3-Gitter-LEED-Optik kann von 0 - 7,5 kV variiert werden. Gearbeitet wurde bei jeder
Messung mit einer Spannung von 6 kV. Das Filament der Elektronenkanone wurde mit einer
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