spettromicroscopia

spettromicroscopia Insieme di tecniche microscopiche e spettroscopiche con le quali si ottengono informazioni chimico-fisiche con elevata risoluzione spaziale. Molte delle proprietà dei materiali sono disomogenee spazialmente: tali disomogeneità sono naturalmente presenti, come nel caso dei materiali policristallini o biologici, oppure sono artificialmente indotte, come nel caso dei dispositivi a semiconduttore; la scala spaziale oscilla tra qualche centinaio di micron fino a qualche nanometro. Risulta quindi di fondamentale importanza disporre di metodi che forniscano informazioni sulle proprietà locali dei materiali. Il bombardamento mediante elettroni, fotoni o ioni, il riscaldamento, l’applicazione di campi elettrici estremamente elevati causano l’emissione di particelle dal campione osservato le quali possono fornire informazioni sulla struttura e sulle proprietà chimiche. Vi sono molte tecniche spettroscopiche che analizzano le particelle emesse, ma di queste solo alcune sono in grado di fornire informazioni risolte spazialmente; infatti solo le particelle cariche (elettroni, ioni), o i fotoni possono dar luogo a un’immagine ingrandita del campione quando passano attraverso un opportuno sistema di lenti (s. a immagine). In alternativa si può focalizzare la sonda eccitante (fascio elettronico, ionico o luminoso) su una regione ben definita e limitata del campione da analizzare: muovendo il campione su un piano perpendicolare al fascio si ottiene una mappa bidimensionale delle sue proprietà chimico-fisiche (s. a scansione). I due metodi risultano complementari, poiché mentre il modo a scansione crea situazioni locali di forte non-equilibrio, il modo a immagine richiede campioni piatti per rispettare la condizione di ‘messa a fuoco’ delle varie zone emittenti. La s., a causa della focalizzazione della sonda primaria o dell’elevata magnificazione, richiede l’uso di sorgenti di eccitazione estremamente brillanti ovvero con un elevato flusso collimato di particelle eccitanti.