Spectroscopie des photoélectrons
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3.3.1 Bilan énergétique
L’interprétation des spectres des photoélectrons s’effectue généralement selon
le diagramme des niveaux d’énergie, comme indiqué sur la figure 3.3.
Le principe de conservation de l’énergie permet d’écrire le bilan suivant lors de
l’absorption d’un photon d’énergie E = h ν :
(3.1)
avec E L :
énergie de liaison du photoélectron émis.
: énergie cinétique du photoélectron émis par le solide. Le niveau de
référence est le niveau de Fermi, E Fermi .
E cin : énergie cinétique du photoélectron mesurée par le spectromètre par
rapport à E Fermi .
Φ éch : fonction d’extraction de l’échantillon.
E Fermi : énergie de Fermi
Dans (3.1), Φ éch et Φ A représentent les fonctions d’extraction ( work function )
de l’échantillon et du spectromètre. Φ A est constante (environ 4 eV) et est déterminée par une calibration du détecteur d’électrons. Ainsi, on obtient selon la figure 3.3:
hν
E L E cin
'
Φ éch
+
+
=
E cin
'
excitation
(a)
E F
E 3
E 2
E 1
e photo
–
e Auger
–
relaxation
(b)
(c)
E Fermi
E 3
E 2
E 1
RX
RX
Fig. 3.2 Mécanismes d’excitation par des rayons X (RX) d’un photoélectron et d’un électron Auger.
Les niveaux d’énergie E 1 – E 3 sont indiqués par rapport au niveau de Fermi, E Fermi .
E
L
E
L