La Espectroscopia Electrónica de Barrena (AES) proporciona información cuantitativa del estado elemental y químico de las superficies de materiales sólidos. La profundidad media de análisis para una medición de AES es de aproximadamente 5 nm. Los instrumentos de barrena electrónica física proporcionan la capacidad de obtener espectros con una resolución espacial lateral de tan solo 8 nm. La información de distribución espacial se obtiene escaneando el haz de electrones micro focalizado a través de la superficie de la muestra. La información de distribución de profundidad se obtiene combinando mediciones AES con fresado iónico (pulverización catódica) para caracterizar una estructura de película delgada. La información que proporciona AES sobre capas superficiales o estructuras de película delgada es importante para muchas aplicaciones industriales y de investigación donde la composición de la superficie o de la película delgada juega un papel crítico en el rendimiento, incluidos: nanomateriales, energía fotovoltaica, catálisis, corrosión, adhesión, dispositivos semiconductores y envases, medios magnéticos, tecnología de visualización y recubrimientos de película delgada utilizados para numerosas aplicaciones.
El AES se logra excitando la superficie de una muestra con un haz de electrones finamente enfocado que hace que se emitan electrones de barrena desde la superficie. Se utiliza un analizador de energía de electrones para medir la energía de los electrones del sinfín emitidos. A partir de la energía cinética y la intensidad de un pico de barrena, se puede determinar la identidad elemental y la cantidad de un elemento detectado. En algunos casos, se dispone de información sobre el estado químico a partir de la posición de pico medida y la forma de pico observada.
Electrónica física Los instrumentos AES funcionan de manera análoga a los instrumentos SEM/EDS que utilizan un haz de electrones finamente enfocado para crear imágenes SEM para la visualización de muestras y espectros de puntos o imágenes para el análisis compositivo. A diferencia de SEM / EDS, que tiene una profundidad de análisis típica de 1-3 µm, el AES es una técnica de análisis de superficie con una profundidad de análisis típica de menos de 5 nm y, por lo tanto, es más adecuada para el análisis compositivo de capas ultradelgadas y características de muestra a nanoescala.