Mit der Augerspektroskopie ist es möglich, Oberflächen hinsichtlich ihrer chemischen Zusammensetzung zu untersuchen. Hierbei wird die Probe mit einem Elektronenstrahl (ca.1-3 keV) beschossen und Elektronen auf inneren, abgeschlossenen Schalen der Oberflächenatome durch Stöße in höhere, freie Energieniveaus angeregt. Das Atom kann sich nun u.a. dadurch wieder abregen, daß es diese Energie auf eines seiner Hüllenelektronen überträgt, wodurch dieses dann in der Lage ist, das Atom zu verlassen (Auger-Elektron). Die so emittierten Elektronen haben für jedes Element charakteristische Energien, da verschiedene Elemente unterschiedliche Energieniveaus aufweisen. Nimmt man nun ein Energiespektrum der Auger-Elektronen auf (Auger-Spektrum), so läßt sich die Oberflächenzusammensetzung anhand der Augerpeaks und Vergleichsgrafiken leicht feststellen. In unserem Versuchsaufbau kommt ein Auger-Spektrometer mit Zylinderspiegel-Analysator (CMA, von engl. cylindrical mirror analyzer) mit Sekundärelektronen-Vervielfacher zum Einsatz. In folgender Abbildung ist der Aufbau eines zweistufigen CMA-Augerspektrometers dargestellt:
Zwischen inneren und äußeren Zylinder wird eine Spannung angelegt, so daß nur Elektronen eines bestimmten Energiebereichs die beiden Zylinder passieren können (die Bahnen dieser Elektronen sind gestrichelt dargestellt); alle anderen prallen gegen die Zylinderwände und können nicht bis zum Sekundärelektronen-Vervielfacher vordringen. Variiert man nun die Spannung, so kann man ein ganzes Energiespektrum durchfahren. Da die Wahrscheinlichkeit, daß ein Auger-Elektron direkt den Festkörper verläßt nur sehr gering ist, sind auch die Peaks im Energiespektrum nur sehr klein. Viel mehr finden im Festkörper Sekundärprozesse statt, die den größten Anteil im Energiespektrum ausmachen. Um die Auger-Peaks dennoch möglichst gut nachweisen zu können, bedient man sich auch hier der Lock-In-Meßtechnik. Dabei gibt man auf die Zylinder zusätzlich eine Wechselspannung, welche gleichzeitig einem Lock-In-Verstärker als Referenz dient. Man mißt dann nur noch den Anteil gleicher Frequenz und bekommt ein Signal abgeleitet nach der Energie.