Photoemissionsspektroskopie (XPS = X-Ray photo spectroscopy, UPS = Ultraviolet photo spectroscopy) und Beugung niederenergetischer Elektronen (LEED = low energy electron diffraction) – Parasol



Das Parasol ermöglicht die Präparation und Untersuchung von Probenoberflächen mit verschiedenen Oberflächenanalysemethoden unter Ultrahochvakuum-Bedingungen (UHV). Das System ist ausgestattet mit einem Halbkugelanalysator (SPECS, PHOIBOS 100) mit einer Auflösung von <0,3 eV. um die (kinetische) Energie der von der Probe emmitierten Elektronen zu messen. Zur Anregung der Elektronenemmision stehen eine Röntgenquelle, eine Quelle für ultraviolettes Licht (UV), sowie eine Elektronenkanone bereit.  Desweiteren beinhaltet die Apparatur ein System zur Beugung niederenergetischer Elektronen (low energy electron diffraction – LEED) zur Bestimmung der Oberflächenbeschaffenheit.

Das System besteht insgesamt aus vier Kammern. Die Ladekammer ermöglicht einen Transfer der Proben in die Kammer ohne das Vakuum der anderen Kammern zu beeinträchtigen. In der Präparationskammer kann die Probe mithilfe eines Manipulators an verschiedene Stationen transferiert werden. Die Kammer beinhaltet eine Ionenquelle zur Probenreinigung, sowie einen Gaseinlass und einen Metallverdampfer für die Präparation der Probenoberläche. Die Probe kann mit flüssigem Helium auf 40 K, mit flüssigem Stickstoff auf 90 K gekühlt werden. Mit einer Elektronenstoßheizung kann die Probe auf 1200 K geheizt werden.

Die Molekülkammer ermöglicht ein gezieltes Dosieren von Molekülen auf die Oberfläche mithilfe einer Kapillare, die mit einem Manipulator bis kurz vor die Probe gefahren werden kann. Ein Quadrupol-Massenspektrometer (QMS) ist zur Bestimmung der Sauberkeit der Moleküle installiert.

Die Analysekammer beinhaltet einen Halbkugelanalysator, sowie verschiedene Quellen zur Erzeugung von emittierten Oberflächenelektronen: Zwei Röntgenquellen (Mg und Al K-α) für XPS, eine UV-Lampe (He-I und He-II) für UPS und eine Elektronenkanone (0-5 kV) für Augerelektronenspektroskopie (AES). Zur Untersuchung der elektronischen Struktur von Isolatoren ist zusätzlich eine niederenergetische Flusskanone installiert, um Aufladungseffekte zu vermeiden.