Un equipo de investigadores españoles y belgas han analizado por primera vez la sensibilidad de la técnica denominada 'de emisión de fotoelectrones inducida por rayos-X de alta energía' en superficies de dióxido de silicio. Este material es esencial en el desarrollo y fabricación de diversos dispositivos microelectrónicos.
Investigadores del Centro Nacional de Aceleradores y el Instituto de Ciencias de Materiales (ICMS) en Sevilla, del Instituto de Ciencias Fotónicas (IFCO), del Laboratorio para el Análisis por Reacciones Nucleares (LARN, Bélgica) y la línea española SpLine del Laboratorio Europeo de Radiación Sincrotrón (ESRF) han llevado a cabo un trabajo sobre la sensibilidad de la técnica de emisión de fotoelectrones inducida por rayos-X de alta energía (HAXPES, en inglés).
Los científicos han evaluado por primera vez de forma experimental factores de sensibilidad de esta técnica aplicables al estudio de materiales tipo dióxido de silicio, tanto en forma compacta como porosa, un material base de muchos desarrollos de dispositivos basados en nanotecnología microelectrónica o sensórica.
El equipo ha determinado así parámetros poco conocidos relacionados con la sensibilidad de análisis de esta técnica en estos materiales compactos y porosos.
La espectroscopía de fotoelectrones es una técnica de análisis empleada para determinar la composición química de un material en sus capas atómicas más superficiales. El análisis está basado en el efecto fotoeléctrico, es decir, la emisión de electrones del material inducida por la acción de radiación electromagnética (generalmente rayos X) con la que se incide sobre su superficie.
Para una energía de excitación fija, la energía de emisión de estos fotoelectrones es característica del tipo de elemento presente en la superficie del material así como de su estado químico. Por otro lado, variando la energía de excitación es posible controlar la profundidad de la muestra analizada.
Tradicionalmente, esta técnica proporciona información sobre una región muy superficial del material (de una decena de capas atómicas de profundidad). Sin embargo, el uso de rayos X de alta energía como fuente de excitación abre la posibilidad de tener acceso a información sobre el estado químico de elementos enterrados bajo varios centenares de capas atómicas.
Referencia bibliográfica:
F.J. Ferrer, J. Gil-Rostra, L. González-García, J. Rubio-Zuazo, P. Romero-Gómez, M.C. López-Santos, F. Yubero. “Attenuation lengths of high energy photoelectrons in compact and mesoporous SiO2 films”. Surface Science 606 (2012) 820–824”. doi:10.1016/j.susc.2012.01.017
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