Установки рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) ARPES FlexPS (модульная концепция) для анализа химического и зарядового состояния атомов на поверхности

 

Установки рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС) ARPES FlexPS (модульная концепция) для анализа химического и зарядового состояния атомов на поверхности

Система предназначена для комплексного исследования поверхности твёрдых тел - получения количественной информации об элементном и химическом (степени окисления обнаруженных элементов, идентификация функциональных групп в химических соединениях) составе поверхности твердотельных объектов, изучения электронных свойств (зарядовое состояние, определение положения уровня Ферми и дисперсии состояний валентной зоны полупроводниковых материалов) и атомной структуры поверхности методами рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, ультрафиолетовой фотоэлектронной спектроскопии с угловым разрешением, фотоэлектронной дифракции и дифракции медленных электронов.

Система оснащена:

  • Изолированные сверхвысоковакуумные камеры анализа, подготовки и загрузки образцов.

  • Полусферический анализатор энергий электронов SPECS ASTRAIOS 190 (средний радиус полусфер 190 мм) с многоканальным 2D-CMOS детектором электронов и встроенным электростатическим дефлектором;

  • Манипулятор образцов с пятью степенями свободы (x, y, z, полярный и азимутальный угол) и проточным гелиевым криостатом;

  • Микрофокусный монохроматизированный источник рентгеновского излучения μ-FOCUS 500 (излучение AlKα, энергия фотонов излучения 1486,71 эВ);

  • Газоразрядный вакуумный источник ультрафиолетового излучения дуоплазматронного типа SPECS UVS 300 (рабочий газ – гелий, линии излучения HeIα и HeIIα, энергии фотонов излучения 21,22 эВ и 40,8 эВ);

  • Система дифракции медленных электронов SPECS ErLEED 150.

  • Источник ионов Ar+ SPECS IQE 12/38.

  1. Производитель/страна – SPECS GmbH, Германия.

  2. Год производства – 2021.

  3. Технические характеристики -

    • Размер исследуемых образцов – до 10×10×5 мм, минимальный размер образца – 1×1×0.1 мм;

    • Температура образца в процессе фотоэмиссионных измерений – от 7 до 400 К (для охлаждения образцов ниже комнатной температуры требуется использование жидкого азота, ниже 80 К – жидкого гелия);

    • Температура образца в процессе подготовке поверхности – от 100 до 1100 К;

    • Уровень давления остаточных газов в аналитической камере и камере подготовки образцов системы – < 2·10-10 мбар;

    • Диаметр пятна рентгеновского излучения на образце (FWHM) – от 0,2 мм (мощность электронного пучка на аноде 20 Вт) до 0,5 мм (180 Вт)

    • Диаметр пятна ультрафиолетового излучения на образце (FWHM) – 0,2 мм

    • Разрешающая способность анализатора энергий электронов: > 8000

    • Предельное угловое разрешение анализатора энергий электронов – < 0.3°;

    • Максимальный угол сбора фотоэлектронов в режимах с угловым разрешением (в том числе, при использовании дефлектора) – ±30° для энергий фотоэлектронов < 200 эВ, ±10° для энергий фотоэлектронов < 1500 эВ.

    • Максимальная глубина анализа – от 1 до 10 нм (зависит от элементного состава исследуемых объектов)

  4. Местонахождение в ЦКП – ТК ИФП СО РАН, к. 123

  5. Предоставляемые услуги:

    • Исследования элементного и химического состава поверхностей твердых тел, пленок и границ раздела;

    • Исследование дисперсии валентных зон на поверхности монокристаллов и наноструктур;

    • Исследование структуры поверхности монокристаллов в сверхвысоковакуумных условиях.

  6. Используемые методики:

    • Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС, XPS);

    • Ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия (УФЭС, UPS);

    • Фотоэлектронная спектроскопия с угловым разрешением (ФЭСУР, ARPES);

    • Дифракция медленных электронов (ДМЭ, LEED)

  7. Балансовая стоимость: 74 480 000 руб.