بسم الله الرحمن الرحيم
مقدمه ای بر آنالیز سطحی
روش‌هاي حساس به سطح
مقدمه ای بر آنالیز سطحی
روش‌هاي حساس به سطح
روش‌هاي حساس به سطح روش‌هايي هستند كه به كمك آنها مي‌توان آناليز شيميايي را در سطح نمونه انجام داد. منظور از آناليز سطح تعيين تركيب شيميايي سطح نمونه و حداكثر تا عمق 20 لايه اتمي (50 آنگستروم) مي‌باشد. روش‌هاي آناليز كه پيشتر به آنها اشاره شد در حقيقت آناليز كل نمونه يعني سطح و بدنه با هم است. به عنوان مثال در روش XRF و جذب اتمي هيچگونه اطلاعاتي از سطح نمونه به دست نمي‌آيد. حتي در روش ريزكاو الكتروني كه در ميكروسكوپ الكتروني به كار مي‌رو نيز آنچه به عنوان آناليز شيميايي در دستگاه انجام مي‌شود چون از عمقي خيلي بيشتر از 50 آنگسترومي سطح نمونه است آناليز سطح به حساب نمي‌آيد.
اساس همه روش‌هاي آناليز حساس به سطح برانگيختن سطح نمونه به كمك يك پرتو فوتوني يا ذره‌اي و اندازه‌گيري انرژي ذرات ثانويه‌اي است كه سطح نمونه را ترك مي‌كنند. منظور از ذرات ثانويه الكترون‌ها يا يون‌هايي هستند كه در اثر بمباران پرتو ابتدايي از سطح نمونه جدا شده و مي‌توان آنها را در خارج از سطح آزمايش كرد. روش‌هاي اصلي حساس به سطح كه در علم مواد بيشتر استفاده مي‌شوند عبارتند از طيف سنجي فوتوالكترون پرتو X طيف سنجي الكترون اوژه AES و طيف سنجي جرمي يون ثانويه SIMS در اين روش‌ها تنها ذرات ثانويه‌اي كه در نزديكي سطح پديد مي‌آيند تحت فرار از سطح و ورود به قسمت آناليز كننده را دارند. ذرات ثانويه پديد آمده در عمق نمونه به دليل آنكه احتمال بر هم كنش با اتم‌هاي داخل نمونه در عمل از بين مي‌روند. بنابراين اطلاعاتي كه از اين ذرات خروجي از سطح نمونه به دست مي‌آيد محدود به 20 لايه اتمي سطح بوده و بر اين اساس روش‌هاي بالا را روش‌هاي حساس به سطح ناميده‌اند. اهميت روش‌هاي آناليز سطح در اين واقعيت نهفته است كه در بسياري از مطالعاتي كه در علم مواد انجام مي‌شود اطلاعات موجود در مورد سطح ماده حياتي است.
به عنوان مثال در واكنش‌هاي يك ماده جامد با يك گاز و يا يك مايع، تركيب‌هاي اصلي در سطح نمونه پديد آمده و بنابراين مطالعه سطح براي ارزيابي و شناسايي اين واكنش‌ها ضروري است.
مثال ديگر تشكيل تركيب بر سطح موادي است كه در الكترونيك نوري استفاده مي‌شوند و در محيط كاربرد فقط به كمك روش‌هاي حساس به سطح قابل بررسي هستند. همچنين مي‌توان به پديده خوردگي مواد اشاره كرد. از آنجا كه واكنش‌هاي اصلي در فرايند خوردگي، در سطح قطعه پديد مي‌آيد مهندسان مواد براي درك اين پديده‌ها به روش‌هاي حساس به سطح نيازمندند.
منبع: http://edu.nano.ir/index.php/articles/show/483
آخرین ویرایش:
