La spectroscopie électronique Auger (AES) est souvent utilisée pour déterminer la composition chimique d’une fine couche microscopique d’une surface. Les particules appelées électrons sont généralement dirigées vers le matériau, déclenchant l’effet Auger, dans lequel un électron de la couche interne d’un atome est retiré, une particule de niveau supérieur prend sa place et un autre électron est émis. Mené dans un ultra-vide, le test est généralement effectué avec un canon à électrons, un analyseur, un détecteur et un enregistreur de données. Les informations sont généralement analysées graphiquement ; la nature des pics permet généralement d’identifier les composés présents dans l’échantillon.
Des faisceaux d’électrons sont souvent utilisés, bien que des rayons X soient parfois libérés à la place. Le type de matériau testé détermine celui qui est utilisé ; les oxydes, par exemple, peuvent se dégrader s’ils sont exposés à des niveaux élevés d’électrons. Les substances peuvent être identifiées car l’énergie d’un électron Auger est généralement unique à l’élément. En spectroscopie électronique Auger, les particules qui s’échappent ne sont généralement pas aussi énergétiques que les autres. Ils doivent généralement être très proches de la surface pour pouvoir s’échapper, et tout gaz présent lors de l’AES peut empêcher la particule d’atteindre le détecteur.
Un canon à électrons utilisé en spectroscopie électronique Auger se compose généralement d’une source pour les particules et d’une lentille qui focalise le faisceau. La lentille peut être soit électrostatique soit électromagnétique ; lequel est utilisé dépend de la résolution requise. Un analyseur d’énergie électronique qui fait partie d’une technique de spectroscopie électronique Auger peut trier les particules émises par leurs niveaux d’énergie. L’analyseur peut être conçu comme un miroir cylindrique ou deux coques concentriques hémisphériques.
Des détecteurs à un ou plusieurs canaux sont souvent utilisés pour la spectroscopie électronique Auger. Les données sont ensuite analysées par des ensembles de pics sur un graphique. Les analyses prennent généralement quelques minutes, tandis que les mesures haute résolution peuvent prendre jusqu’à 25 minutes. Une analyse d’enquête identifie généralement les éléments présents, tandis qu’une autre analyse peut indiquer la concentration de certains atomes. Si le faisceau est balayé à travers l’échantillon, une carte de la surface mesurée peut être produite.
La science de la spectroscopie électronique Auger est souvent utilisée dans de nombreuses applications de physique et de chimie. En plus d’identifier les éléments sur les surfaces, il peut également être utilisé pour détecter l’oxydation et la corrosion. La réponse en température et la fatigue associée peuvent être analysées à l’aide de l’AES. La technique peut également être utilisée pour inspecter les circuits intégrés à la recherche de contaminants, mais une limitation du processus est qu’il y a souvent des dommages à la surface du matériau testé.