La spectroscopie électronique Auger (AES) fournit des informations quantitatives sur l’état élémentaire et chimique à partir de surfaces de matériaux solides. La profondeur moyenne d’analyse pour une mesure AES est d’environ 5 nm. Les instruments à vis sans fin en électronique physique offrent la possibilité d’obtenir des spectres avec une résolution spatiale latérale aussi petite que 8 nm. Les informations de distribution spatiale sont obtenues en balayant le faisceau d’électrons micro focalisé à travers la surface de l’échantillon. Les informations de distribution de profondeur sont obtenues en combinant les mesures AES avec le broyage ionique (pulvérisation) pour caractériser une structure de film mince. Les informations fournies par AES sur les couches superficielles ou les structures en couches minces sont importantes pour de nombreuses applications industrielles et de recherche où la composition en couches superficielles ou minces joue un rôle essentiel dans les performances, notamment: les nanomatériaux, le photovoltaïque, la catalyse, la corrosion, l’adhérence, les dispositifs semi-conducteurs et l’emballage, les supports magnétiques, la technologie d’affichage et les revêtements en couches minces utilisés pour de nombreuses applications.
AES est accompli en excitant la surface d’un échantillon avec un faisceau d’électrons finement focalisé qui provoque l’émission d’électrons Auger de la surface. Un analyseur d’énergie électronique est utilisé pour mesurer l’énergie des électrons de tarière émis. À partir de l’énergie cinétique et de l’intensité d’un pic de tarière, l’identité élémentaire et la quantité d’un élément détecté peuvent être déterminées. Dans certains cas, des informations sur l’état chimique sont disponibles à partir de la position maximale mesurée et de la forme maximale observée.
Les instruments AES de l’électronique physique fonctionnent de manière analogue aux instruments SEM/EDS qui utilisent un faisceau d’électrons finement focalisé pour créer des images SEM pour la visualisation d’échantillons et des spectres ponctuels ou des images pour l’analyse de composition. Contrairement au SEM / EDS qui a une profondeur d’analyse typique de 1 à 3 µm, l’AES est une technique d’analyse de surface avec une profondeur d’analyse typique inférieure à 5 nm et est donc mieux adaptée à l’analyse de composition de couches ultra-minces et de caractéristiques d’échantillons à l’échelle nanométrique.