Emisión Auger de superficies sólidas por iónico

Abstract

Hemos estudiado la emisión de electrones Auger de blancos sólidos de Be, Na, M g , Al, y S i , inducida por bombardeo de iones de gases nobles en el rango de energías de 0.5 a 20 keV. Los espectros de energía de electrones presentan una estructura ancha, debida a decaimientos Auger dentro del sólido, y estructuras angostas provenientes de transiciones Auger en átomos excitados que escaparon del sólido. A partir de la confrontación de los espectros Auger de blancos sólidos con los obtenidos previamente para blancos gaseosas y del análisis de las posibles transiciones electrónicas entre el átomo eyectado y la superficie, identificamos las estructuras angostas en los espectros Auger de Na y Be. Para discutir los resultados experimentales hemos adaptado un programa de Monte Carla con el cual se simula la cascada de colisiones en el sólido, los eventos de excitación de capas internas y los decaimientos Auger. Mediante la comparación de las intensidades Auger experimentales con las calculadas por la simulación determinamos las contribuciones relativas de las colisiones simétricas (entre átomos del blanco) y las asimétricas (entre el proyectil y los átomos del blanco) en la excitación de capas K y L de blancos de Be y A l , respectivamente. Hemos utilizado la simulación para analizar resultados previas de emisión de rayos X de la capa K del Berilio, medidos con proyectiles de energías más altas que las usadas en nuestros experimentos. De este análisis se obtuvo información sobre las variaciones del factor de fluorescencia y los números de ocupación de capas externas del Be con la energía del proyectil. El estudio de la -forma de las estructuras Auger angostas y su dependencia con la energía y ángulo de incidencia del proyectil, nos ha dado información sobre los procesos de colisión, la vida media de las vacancias internas y el., decaimiento Auger. Mediante el cálculo de las distribuciones en ángulo y energía de las átomos excitados eyectados del sólido y la interacción entre éstos y la superficie metálica, obtuvimos las distribuciones de corrimientos de energía en las energías Auger. A partir de la comparación de estas distribuciones con los picos Auger angostos experimental es determinamos las principales causas del ensanchamiento de estos picos.We have studied the Auger electrón emission from sol id Be, Na, M g , Al, and Si targets bombarded with 0.5-20 keV noble gas ions. The electrón energy spectra show a broad structure,resulting -from Auger transitions in une bulk of the salid, and sharp structures coming -from Auger transitions in excited sputtered atoms. From the compar i son o-f sol id and gas phase Auger electrón spectra, and the analysis o-f the possible electronic transitions between the excited sputtered atom and the salid sur-face, we have identified the Sharp structures of the Auger electrón spectra of Na and Be» We have adapted a Monte Cario program to simúlate the collisian cascade in the solid, inner-shell excitations and Auger decays. From the compari son of experimental and simulated Auger intensities we have evaluated the relative role of symmetric and asymmetric collisions in Be K- and Al L-shell excitation. In the case of Beryllium we have extended the discussion of the exciting pracesses to higher projectil energies. To this end, we have applied the simulation to early measurements of Be K. X-ray yields. From this analysis we have obtained information about the variations of the fluorescence yield and outer-shell occupation numbers of Be with projectile energy. The study of the shape of the sharp Auger structures and their dependence with the energy and incidence projectile angle give us Information about the callisional processes, inner-holelifetimes, and Auger decays. From the evaluation o-f the energy and angular distribution o-f the excited sputtered atoms and the interaction between them and the solid-surface, we have obtained the energy shift distributions in the Auger energies. From the comparison of these distributions with the experimental atomic peaks we have determined the main causes o-f the broadening of these peaks.