Rev. Phys. Appl. (Paris) 8, 371-381 (1973)
DOI: 10.1051/rphysap:0197300804037100

Microscope photoélectronique pour l'analyse chimique des surfaces

J. Cazaux

Groupe de Spectroscopie électronique Laboratoire de Microscopie et de Spectroscopie électroniques, Faculté des Sciences, BP 347, 51062 Reims Cedex, France

Abstract
We describe an analytical electron microscope, based on the ESCA principle, and specially useful for surface chemical analysis. The final electronic image is not only characteristic of a given element but also of its chemical shift. Taking into account the weakness of photoelectron emission density, we perform a calculation about expected performances : a resolution better than one micron and a magnifying power of about 103-104 is possible for 64 elements. Some attractive features related to photoelectronic scanning microscopy are also noticed.

Résumé
Nous décrivons le principe d'un microscope microanalyseur qui fournirait une image électronique de la préparation spécifique non seulement d'un élément donné mais aussi de son environnement chimique. Le mécanisme de base de l'émission électronique étant celui qui intervient dans la spectroscopie des photoélectrons, l'appareil préconisé est particulièrement adapté à l'analyse chimique des états de surface. Les performances d'un tel instrument sont limitées par la faible densité des photoélectrons émis mais nous montrons, en calculant les conditions optimales de fonctionnement, qu'il est possible d'obtenir une résolution inférieure à 1 μ et un grandissement de l'ordre de 103-104 pour plus de deux tiers des éléments. Nous indiquons enfin quelques aspects concernant la microscopie photoélectronique à balayage.

PACS
0780 - Electron and ion microscopes and techniques.
8280 - Chemical analysis and related physical methods of analysis.
2390 - Electron and ion microscopes.

Key words
electron microscopes -- electron probe analysis -- optical resolving power -- surface phenomena -- surface chemical analysis -- analytical electron microscope -- ESCA principle -- electronic image -- chemical shift -- photoelectron emission density -- resolution -- magnifying power -- photoelectronic scanning microscopy