1 / 20

Сканирующий фотоэлектронный микроскоп на источнике СИ Элеттра, ( Триест , Италия)

Сканирующий фотоэлектронный микроскоп на источнике СИ Элеттра, ( Триест , Италия). Исследование окисления поверхности образцов родия и рутения. Деградация органических светодиодов в процессе свечения. П.Дудин Л.Абалле, А.Баринов, Л.Грегоратти, М.Кискинова.

jonco
Télécharger la présentation

Сканирующий фотоэлектронный микроскоп на источнике СИ Элеттра, ( Триест , Италия)

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Сканирующий фотоэлектронный микроскоп на источнике СИ Элеттра, (Триест, Италия) Исследование окисления поверхности образцов родия и рутения Деградация органических светодиодов в процессе свечения П.Дудин Л.Абалле, А.Баринов, Л.Грегоратти, М.Кискинова

  2. SEM image of the inner part of a zone plate (courtesy from E. Di Fabrizio, Elettra, Italy) • Large diameters • Efficiency up to 10 % • Materials used: Ta, W, Ni Схема станции ЭСХА-микроскопии SPEM – Сканирующий фотоэлектронный микроскоп

  3. Схема вакуумных камер станции СИ Камера подготовки образцов Камера микроскопа (SPEM) Вспомогательная камера

  4. Камера SPEM • PHOIBOS 100 (SPECS GmbH) полусферический анализатор энергии фотоэлектронов • 48-канальный детектор (разработан на Элеттре) • Фланцы для обработки образца in situ (лазер,молекулярные пучки) • Нагрев, захолаживание (жидкий N2, до 130 K)

  5. Камера подготовки Внешний вид камеры • AES, LEED, PEEM (Hg,D лампы) • Испарители • Наклонные фланцы для испарения жидкостей • Манипулятор с 5 степенями свободы • Газовая линия

  6. Держатель образцов • 5 «плавающих» контактов • Термопара хромель/алюмель • Охлаждение LN2 • Возможно совместное измерение нескольких образцов Внешний вид держателя 40 мм

  7. Измерение базовых параметров микроскопа Пространственное разрешение Разрешение по энергии • Разрешение ~200нм, энергия 500 эВ • Пропускание: 8% • Разрешение: ~200мэВ • Нормальные условия • Комнатная температура • Энергия фотонов: 500 эВ

  8. 449.0 450.0 451.0 452.0 Hemispherical Electron Analyzer Multichannel Channelplate 10 mm Многоканальное детектрование Микроскопия Спектроскопия • Одноканальный режим • Spectraimaging • Спектры в режиме дисперсии анализатора Au/Rh(110) patch Pt поликристалл (фольга) Диаметр пучка: 200 nm Разрешение по энергии: ~220 meV Rh 3d map Сканирование по энергии Дисперсия анализатора Rh 3d5/2

  9. Ru H. Over et al, Science, 287, 1474, Prog. Surf. Sci. 72, 3 Cu Адсорбция ~1 ML) O внедрение A.Knop-Gerichte et al, JPC B 108,14340 fcc Potential Energy E. Lundgren et al, JESRP, 144, 367. Объемный оксид Окисление переходных металлов Rh ?Активная фаза: объемный оксид, 2D поверхностный оксид, ‘subsurface’ oxygenилиадсорбированный кислород Поверхностный оксид Стадии окисления поверхности переходных металлов (Ru, Rh, Pd, Ag..) K. Reuter et al, PRL 90, 46103; Appl. Phys. A 78, 793 etc, J. Gustafson et al, PRL 92, 126102..

  10. «Поверхностный оксид» на Rh(110) LEED – c(2x4) STM “O-Rh-O” trilayer Окисление O 5x10-5, 520K O2 10-4, 670K Аналогичен оксидам Rh(111) и Rh(100) J. Gustafson et al., PRB 71 115442; PRL 92 126102; L. Köhler, et al., PRL 93 266103

  11. Фотоэмиссионный спектр«поверхностного оксида»на Rh(110) O 5x10-5 мбар, 520 K, 15’ O2 800K 2x10-4 мбар 15’ Такие же компоненты Rh 3d и O 1s наблюдались на Rh(111) и Rh(100) J. Gustafson et al., PRB 71, 115442; PRL 92, 126102; L. Köhler, et al., PRL 93, 266103

  12. В молекулярном кислороде «оксид» растет неравномерно O2: 10-4 мбар, 870K 12.8 µ Rhox(dark)/Rhox(bright) = 0.8±0.05 O(bright)/O(dark) = 1.1±0.2 ? RhO2 Rh2O3 12.8 µ Неоднородность плотности «оксида» связана с повышенной активностью дефектов

  13. Rh/Au(110): окисление на дефектах поверхности 15 ML Rh/Au(110) 5’ O@RT 64 µ 64 µ Rh 3d: Оксид/объем Oxidethickness Толщина пленки Rh (до окисления) Rh 3d 64 µ Более тонкие фрагменты менее окислены. Rh 3d Топография

  14. Окисление Ru пленок и частиц University of Giessen: Y.He, H.Over • Сканирующая Электронная Микроскопия • Приготовлены при помощиимпульсного осаждения лазером • Ru пленкана MgO(100),толщина ~100 нм • Размер зерна пленки: 20-40 нм • Ru частицы: 0.5mм– 3mм • Зерна в Ru частицах: 200-500 нм

  15. Окисление Ru пленок и частицp(O2) = 10-4 мбар, T= 645 K Oxidation of Ru films and particles p(O2)=10-4-10-1 мбар, T=357°C Ru 3d 3.2 × 3.2m2 O 1s 25.6 ×25.6м2 • SPEM:Ru пленка окислена больше из-за размерных эффектовили границ зерен(?) University of Giessen: Y.He, H.Over

  16. Катод: Al Перенос дырок Прозрачный анод(ITO): InSnO Органические светодиоды (OLED): почему происходит деградация? P. Melpignano*, S. Sinesi, V.Biondo*, R. Zamboni, L. Gregoratti et al Istituto Studio Materiali Nanostrutturati Bologna CNR Катод SPEM – карты распределения элементов Деградация OLED в оптическом микроскопе Al 2p C 1s 30 mм

  17. Al LiF Alq3 a-NPB ITO Деградация OLED: анализ при помощи SPEM Карты распределения Отказ OLED на воздухе: пробой Al In 6 mm Al Отказ OLED в вакууме: пробой 64 mм • Напряжение - до 15 В • Ток до 5 mА/см2 Увеличение напряжения overcurrent In

  18. Микро-спектроскопияповрежденного OLED 60 mм InxOy ITO SnxOy Al Al LiF LiF Alq3 a-NPB Alq3 a-NPB ITO • Разложение ITO • Газовый переносоксидов и органики

  19. Другие пользователи Bjoern Luerssen – electrochemical reactivities, fuel cells Justus Liebig Universität Giessen - Physikalisch-Chemisches Institut, Giessen, Germany Monika Backhaus – fuel cells Corning Incorporated - Dept. of Science and Technology – Crystalline, Cornig, USA Ana Cremades – oxide semiconductors nanostructures Universidad Complutense de Madrid, Madrid, Spain Sebastian Gunther – catalysisUniversität München - Institut für Physikalische Chemie, München, Germany

  20. Развитие • Улучшение поверхностного разрешения (50 нм ??) • Улучшение энергетического разрешения (160 мэВпри RT) • Микро-NEXAFS ? • Разрешение диапазона доступных энергий (сейчас - до 800 эВ) ZP, Dhn/hn Dhn/hn Optics alignment ZP, решетки, ондулятор

More Related