¾Propriedades do elétron - feis.unesp.br · interação feixe de elétrons-amostra ¾Elétrons secundários (SE): 7> O espalhamento inelástico de um elétron enérgico com elétrons

Propriedades do elétron:

interação feixe de elétrons-amostra [3]

1>

2>

Comprimento de onda do feixe de elétrons (λ):

( )26

2

22

2

105,1

2

VV

cVemVe

h

e

⋅+=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ ⋅+⋅⋅⋅

=

−λ

λ

[nm]

6,930

7,625

2,5200

3,3120

8,620

9,915

12,210

17,35

38,71

λ [pm]V [kV]

c = 2,998.108 m.s-1

e = 1,602.10-19 Ch = 6,62.10-39 J.sme = 9,109.10-31 kgV = voltagem

interação feixe de elétrons-amostra


3>

Interação elétron-amostra choques elásticos/inelásticos


Volume de interação:

4>


Elétrons Auger:

5>

É gerado inelasticamente quando um elétron é removido de um átomoe um outro elétron de um nível maisenergético passa a ocupar este orbital. Para isto é necessária a liberação de energia (fóton), quetambém ser transferida para um outro elétron que pode então ser ejetado do átomo. Este segundoelétron ejetado é chamado elétron Auger.A espectroscopia Auger é uma técnica importante na caracterizaçãode camadas atômicas superficiais.


Catodoluminescência (CL):

6>

Catodoluminescência (CL) é um termo que descreve o processo da emissão de radiação eletromagnética nas regiões: visíveis, ultravioletas e infravermelhas do espectro quando certos materiais são bombardeados com elétrons enérgicos. Estes materiais emissores de luz, que geralmente são isolantes ou semicondutores, têm preenchidas as bandas de valência e de condução vazia com "gaps" de banda específicos do próprio material.


Elétrons secundários (SE):

7>

O espalhamento inelástico de um elétron enérgico com elétrons de valência mais externos permite a emissão de elétrons secundários que são caracterizados por terem uma energia cinética menor que 50eV.A emissão de elétrons secundários éum dos sinais mais comuns usados para produzir imagens topográficasno MEV, uma vez que a maioria do sinal está confinado a uma região dasuperfície próxima do feixe incidente.


Elétrons retroespalhados (BSE):

8>

Um número significativo dos elétronsincidentes é re-emitido através da superfície do material. Estes elétrons,conhecidos como elétrons retro-espalhados, sofreram eventos de espalhamento elástico no material.Tais eventos de espalhamento fazemcom que eles se aproximem da superfície com energia cinética. A intensidade do espalhamento estárelacionada ao número atômico do átomo: quanto maior o número atômico, maior será o retroespalhamento.


Raios-X característicos:

9>

A interação de um elétron de alta energia com um átomo, pode resultar na ejeção de um elétron de uma camada atômica interna. Isto deixa o átomo em estado ionizado ou excitado, com uma lacuna nesta camada. A restauração do estado fundamental pode acontecer quando um elétron de uma camada mais externa que venha a preencher esta lacuna, mas para isto terá que emitir um quanta (fóton) de energia. Este fóton possui uma quantidade de energia que é única para cada elemento químico.



10>

Kα

Kβ



11>

Lα

Lβ



12>

efeito do Número Atômico, Energia do Feixe e Inclinação

C (Z=6) Fe (Z=26) Au (Z=79)

Tilt = 0o

5 kV

10 kV

20 kV

(em escala)

BSE yield @ 5kV: 0,07/0,28/0,48

Monte Carlo simulationhttp://web.utk.edu/~srcutk/htm/simulati.htm

BSE yield @ 10kV: 0,07/0,29/0,48

BSE yield @ 20kV: 0,04/0,30/0,47



13>

efeito do Número Atômico, Energia do Feixe e Inclinação

C (Z=6) Fe (Z=26) Au (Z=79)

Tilt = 70o

5 kV

10 kV

20 kV

BSE yield @ 5kV: 0,36/0,59/0,67

Monte Carlo simulationhttp://web.utk.edu/~srcutk/htm/simulati.htm

BSE yield @ 10kV: 0,32/0,58/0,68

BSE yield @ 20kV: 0,30/0,57/0,69

(em escala)



14>


15

Notas de aula preparadas pelo Prof. Juno Gallego para a disciplina Microscopia Eletrônica de Varredura.® 2015. Permitida a impressão e divulgação. http://www.feis.unesp.br/#!/departamentos/engenharia-mecanica/grupos/maprotec/educacional/

Reed, S. J. B. Electron Microprobe Analysis and Scanning Electron Microscopy in Geology. Cambridge University Press, New York, 2005, pp. 7-20.

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Jorge Jr, A. M.; Botta, W. J. Notas de classe – Escola de Microscopia. Laboratório de Caracterização Estrutural, DEMa/UFSCar.http://www.lce.dema.ufscar.br/cursos/escola.html

Bibliografia:

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