材料研究分析方法XPS

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xps分峰对应能级

xps分峰对应能级

xps分峰对应能级1 XPS简介XPS(X-ray photoelectron spectroscopy)是一种表面分析方法,广泛应用于研究材料的化学成分和电子结构。

它在表面物理学、化学、材料科学等领域都有重要的作用,可以研究实际材料表面上原子的电子状态、电子云对物理性质的影响等问题。

本文将详细介绍XPS原理、XPS分峰对应能级、XPS谱线特征等方面的内容。

2 XPS原理XPS是一种基于光电效应的表面分析方法。

当高能X射线轰击表面原子时,会发生光电子发射现象,即表面原子通过吸收X射线后电离成为光电子并逸出表面。

这些光电子携带着表面原子的化学信息和能量信息,被用来测量表面化学成分、电子状态以及电子结合能等。

通过光电子能谱的测量和分析,可以研究表面的物理、化学特性。

3 XPS谱线特征XPS谱图通常由多个峰组成,每个峰对应于某种元素的化学价态以及其效应中的电子结合能。

XPS峰是由相同元素不同化学价态、不同化学环境、不同电子能级共同造成的。

在分析峰的时候,需要注意一些谱线特征。

例如,峰形可以用高斯函数和罗伦兹函数表示,但不同的方法对峰宽度和峰的形状有不同的影响。

此外,峰宽可以与样品表面形貌、样品配置、成分、厚度等参数相关。

4 XPS分峰对应能级XPS谱线可以被用来确定元素的化学状态和电子结合能。

在XPS谱图中,不同元素的峰可能会重叠,因此需要进行峰分离。

峰分离后,可以根据XPS峰位置和元素的电子结合能确定每个峰对应的元素。

例如,对于碳元素,峰的位置可以在280-290 eV之间,其中sp3键是285 eV,sp2键是284 eV,sp键是 283 eV,芳香键是 284.5 eV。

主要的硅XPS峰是Si 2p 和Si 2s峰,该位置为99 eV和154 eV。

对于氧元素,氧2p和氧1s峰很常见,其中氧1s的位置在532 eV左右,氧2p位置在530 eV左右。

总的来说,XPS分峰对应能级非常重要,可以在分析中提供非常有代表性的结论。

XPS数据分析方法

XPS数据分析方法

XPS数据分析方法XPS数据分析方法指的是通过使用X射线光电子能谱(XPS)来研究材料表面元素的组成、化学状态、分布以及电荷状态等信息的一种分析方法。

XPS是一种非破坏性的表面分析技术,主要用于材料科学、化学、物理、能源等领域的表面和界面分析。

下面是关于XPS数据分析方法的一些内容。

1.XPS原理XPS是基于光电离现象的一种分析技术。

当实验样品暴露在具有一定能量的X射线束下时,样品表面的原子会被激发,其中部分电子会被激发到费米能级以上,形成X射线光电子。

这些光电子经电场作用会被收集并形成能谱。

通过分析能谱可以得到样品表面元素的信息。

2.XPS数据处理XPS实验获得的原始数据包含了来自不同元素的能量信号,以及其他噪声信号。

数据处理旨在提取出有用的能量信号,并将其定性和定量分析。

常见的数据处理步骤包括信号峰形辨认、能量校正、背景修正和分峰拟合等。

3.峰形辨认峰形辨认是将实验数据中的峰与相应的元素进行匹配的过程。

每个元素具有特定的光电子能量,因此可以通过比较实验获得的能谱与已知元素的能谱进行匹配,确定元素的存在。

4.能量校正能谱中的能量量度需要进行校正,以获得准确的能谱峰位置。

能量校正的常用方法是通过硬币吸收边界(coinicidence absorption edge)或内部参考能谱进行校正。

这样可以消除能量测量中的偏差。

5.背景修正实验信号中常常会包含一些背景信号,如弹性散射信号、底部信号等。

这些背景信号对于准确的数据分析来说是干扰因素,需要进行背景修正。

背景修正的方法可以是线性背景修正或曲线拟合法。

6.分峰拟合分峰拟合是基于已知的能量峰进行曲线拟合,以确定元素在样品中的化学状态和相对丰度。

常见的拟合函数包括高斯函数、洛伦兹函数和Pseudo-Voigt函数等。

7.数据分析通过对能谱的峰进行定量分析,可以获得材料表面元素的组成和相对丰度。

此外,还可以通过分析峰的形状和位置得到元素的化学状态信息。

通过与已知物质的对比,可以推测样品的化学成分,并深入了解材料的特性。

XPS原理及分析

XPS原理及分析

XPS原理及分析X射线光电子能谱(XPS)是一种用于研究固体表面化学性质的表面分析方法。

它利用X射线照射样品表面,通过测量样品表面光电子的能谱,来获得样品表面元素的化学状态、化学成分以及化学性质的信息。

XPS的基本原理是根据光电效应:当X射线通过样品表面时,部分X射线会被样品上的原子吸收,从而使得原子的内层电子被激发出来。

这些激发出的电子称为光电子。

光电子的能量与原子的内层电子能级相关,不同元素的光电子能谱特征能量不同。

通过测量光电子的能量分布,可以推断出样品表面元素的化学状态和化学成分。

XPS分析的步骤如下:1.准备样品:样品必须是固体,并且表面必须是光滑、干净、无杂质的。

样品可以是块状、薄膜或粉末。

2.X射线照射:样品放在真空室中,通过X射线照射样品表面。

X射线能量通常在200-1500eV之间。

3.光电子发射:被照射的样品会发射出光电子。

光电子的能量与原子的内层电子能级有关。

4.能谱测量:收集并测量光电子的能量分布。

能谱中的光电子峰表示不同元素的化学状态和存在量。

5.数据分析:根据能谱中的光电子峰的位置和峰面积,可以推断出样品表面元素的化学状态和存在量。

XPS的主要应用领域包括固体表面成分分析、材料表面效应研究、化学反应在表面的过程研究等。

XPS可以提供关于固体材料的表面化学性质、形态结构以及表面反应过程的有关信息,因此被广泛应用于材料科学、化学、表面物理等领域。

总结而言,XPS是一种非常有用的表面分析技术,可以提供有关固体表面化学性质和化学成分的信息。

通过测量光电子的能量分布,可以推断出样品表面元素的化学状态和存在量。

材料科学XPSAESUPSEDS四大能谱分析介绍

材料科学XPSAESUPSEDS四大能谱分析介绍

材料科学XPSAESUPSEDS四大能谱分析介绍材料科学中,能谱分析是一种重要的表征材料物理和化学性质的技术手段。

其中,XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)、AES (Auger Electron Spectroscopy)、UPS (Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy)和EDS (Energy-dispersive X-ray spectroscopy) 是四种常用的能谱分析方法。

XPS是一种基于X射线光电子原理的表征表面化学组成和电子状态的非接触性表征技术。

它能够通过测量材料中被激发的光电子能谱,来确定不同元素的电荷状态以及表面化学成分的定性和定量信息。

XPS的原理是将材料表面暴露在真空中,利用X射线照射样品,激发材料表面的光电子,通过测量光电子的能量和强度,来分析表面化学成分和电子结构。

XPS常用于材料的复合表征、表面与界面的分析和催化剂的研究等领域。

AES是一种利用材料中的能级跃迁(Auger跃迁)来表征元素化学组成和表面分析性质的方法。

它的原理是在真空中利用电子束轰击样品的表面,使得深层壳层的电子被激发,产生能级跃迁。

在跃迁过程中,样品会放出一个能量相对较低的本征电子,被称为Auger电子。

通过测量这些Auger电子的能量和强度,可以定性和定量分析样品中元素的组成。

AES常用于金属表面的化学分析和合金表征等领域。

UPS是一种利用紫外光激发样品表面电子,研究和表征电子能级和电子结构的方法。

它的原理是使用高能量的紫外光照射样品,激发样品表面的电子跃迁到真空能级,然后测量这些逃逸电子的能谱。

通过分析这些能谱,可以了解材料的电子结构、带隙、禁带结构和多能级态等特性信息。

UPS常用于半导体、电介质、有机材料以及光催化等领域。

EDS是一种使用X射线能谱检测样品中特定元素的存在和元素含量的方法。

它的原理是将能量较高的电子束轰击样品,样品中的原子会被激发产生X射线。

XPS原理数据分析方法讲解

XPS原理数据分析方法讲解

XPS原理数据分析方法讲解XPS(X射线光电子能谱)是一种用于表面分析的常用方法,可以用于确定样品中元素的化学状态和测量元素的相对丰度。

本文将讲解XPS的原理和数据分析方法。

1.XPS原理:XPS利用物质表面发射的光电子来研究元素的化学状态和相对丰度。

其原理基于以下两个过程:-光电子发射:当一束X射线照射到样品表面时,光子通过光电效应将电子从样品表面的原子中解离出来。

这些光电子的动能与其所来自的原子的束缚能有关,因此可以通过测量光电子的动能来确定原子的化学状态。

-表面分析:通过测量不同能量的X射线和测量发射光电子的能量和强度,可以得到元素的谱图。

X射线的能量可以调节,从而选取特定能量的X射线与特定元素相互作用,进一步确定元素的化学状态和相对丰度。

2.数据分析方法:XPS谱图包括两个主要部分:能级谱和分析谱。

能级谱用于确定元素的化学状态,分析谱用于计算元素的相对丰度。

-能级谱分析:1)首先,将能级谱分为两个区域:高分辨率核电子谱(Valence Band)和低分辨率核电子谱(Core Level)。

2)高分辨率核电子谱用于确定元素的键合状态和价态。

通过观察能级峰的位置和形状,可以判断原子是否在化合物中。

3)低分辨率核电子谱用于确定元素的元素组成。

通过测量特定能级的光电子峰的相对强度,可以计算元素的相对丰度。

-分析谱分析:1)利用分析谱可以计算元素的相对丰度。

分析谱根据元素的主要光电子峰的能量和强度来建立。

通过测量每个元素的主要光电子峰的峰强和标准物质的峰强,可以计算元素的相对丰度。

2)校正数据。

由于光电子的逃逸深度和电子的信号衰减,测量到的峰强可能与真实丰度有所偏差。

因此,需要进行校正,建立校正曲线,将峰强转换为相对丰度。

3.XPS仪器:XPS仪器由以下几部分构成:-X射线源:提供特定能量的X射线,用于激发样品释放光电子。

-能谱仪:包括投射能量分辨部分和检测器,用于测量发射光电子的能量和强度。

-样品台:用于固定和聚焦样品,可控制样品在X射线照射下的角度和位置。

材料研究分析方法XPS

材料研究分析方法XPS

材料研究分析方法XPSX射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)是一种广泛应用于材料研究和分析的表征技术。

它利用入射的X射线激发材料表面的电子,测量所产生的光电子的能量分布,从而确定样品的化学组成、元素状态和电子结构等信息。

本文将介绍XPS的基本原理、仪器及其应用。

XPS的基本原理是利用X射线激发材料表面的原子和分子,使其内层电子跃迁到外层,产生光电子。

这些光电子的动能与原子或分子的电子结构、化学环境和束缚能有关。

通过测量光电子的能谱,可以得到元素的化学状态、电荷状态和化学键的形式等信息。

XPS的实验装置一般包括X射线源、光学系统、电子能量分析器和探测器。

X射线源通常是基于一个X射线管,产生具有一定能量和强度的X射线。

光学系统将X射线聚焦到样品表面,同时也可以调节入射角度和区域。

电子能量分析器由能量选择器和探测器组成,能够分析光电子的能量分布。

探测器可以是多个位置灵敏的通道探测器,也可以是二维面探测器,用于测量光电子的能谱图像。

整个实验装置可以通过各种外围设备和计算机进行控制和数据处理。

XPS广泛应用于表面和界面的化学分析、薄膜和涂层的研究、材料的性能表征等领域。

在表面化学分析中,XPS可以用来确定元素的种类和含量,分析化学键的形式和强度,表征材料的化学性质和表面组成。

在薄膜和涂层研究中,XPS可以用来分析薄膜的厚度、界面的结构和反应机理,以及薄膜的成分和含量。

在材料性能表征中,XPS可以用来研究材料的电子结构、能带结构和载流子状态,了解材料的电子特性和导电机制。

XPS作为一种非接触性和表面敏感的表征技术,具有高分辨率、高灵敏度和高静态深度分辨能力等优点。

然而,XPS也有一些局限性,例如不能获取样品的化学状态和元素的价态,不能分析材料的体积成分等。

此外,XPS在样品准备和实验条件等方面要求较高,样品表面必须光滑且真空条件下进行测量。

总体而言,XPS是一种非常有用的表征技术,可以提供材料的表面和界面的化学信息,对于材料研究和分析具有重要的应用价值。

表面分析方法-XPS 材料研究方法与实验

表面分析方法-XPS 材料研究方法与实验
而能量的大小受原子化学环境,即周围原子的种类、原子 的配位数、以及相邻原子的键强、有效电荷等的影响而改 变。所以测量这种变化,能够得到关于近程结构的信息。
AlK(1486.6eV) 或MgK(1254.6eV)
X射线光电子能谱仪主要由三部分组成:
(l)激发光源: 用于X射线光电子能谱的激发源是特征 X射线。常用MgK靶和AlK靶,它们的能量和线宽 分别为1253.6eV和1486.6eV与0.68eV和0.83eV,是较 为理想的光电子能谱激发源。
仪器
TEM
SEM EPMA (电子探针) IMA (离子探针) 或SIMS
XPS
ESCA UPS
AES
IRRS
EPM
表面研究方法特性
激发源
电子束 100keV~1MeV
电子束
信息
透射 电子
二次电子
测试深度
100 nm
1.5 m
测试研究内容
微观结构、组织形貌
表面形态、断面特征
电子束 10~30 keV
表面分析方法
前言 X-射线光电子能谱(XPS) 俄歇能谱(AES) 二次离子质谱仪(SIMS) 扫描电镜(SEM)等
物质的表面分析包括如下内容
1. 物质表面层元素的化学组成和浓度深度分 布 的定性、定量分析;
2. 物质表面层元素间的结合状况和结构分析; 3. 物质表面层的状态,表面和吸附分子的状态,
• 1954年研制成世界上第一台双聚焦磁场式光电子能谱仪。 • XPS是一种对固体表面进行定性、定量分析和结构鉴定
的实用性很强的表面分析方法。 • 现今世界上关于XPS的刊物主要有:
Journal of Electron Spectroscopy. Related Phenomena.

现代材料分析方法(7-XPS)

现代材料分析方法(7-XPS)
MNN和NOO四个系列的Auger线。
因为Auger电子的动能是固定的,而X射线光电子
的束缚能是固定的,因此,可以通过改变激发源 (如Al/Mg双阳极X射线源)的方法,观察峰位的变 化与否而识别Augar电子峰和X射线光电子峰。
XPS XPS分析方法 定性分析-谱线的类型
X射线的伴峰:X射线一般不是单一的特征 X射线,而是还存在一些能量略高的小伴 线,所以导致XPS中,除K1,2 所激发的主 谱外,还有一些小的伴峰。
XPS XPS分析方法

定性分析-谱线的类型
发射的光电子动能为:
E h E B nE P ES
n K
其中:n是受振荡损失的次数,EP是体等离子激元损 失的能量,ES是受表面等离子激元损失的能量。一般
ES E P / 2
XPS XPS分析方法

Al的2s谱线及相关的能量损失线
K.Siegbahn给这种谱仪取名为化学分析电子能谱 (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis), 简称为“ESCA”,这个名词强调在X射线电子能
谱中既有光电子峰也包含了俄歇峰,在分析领域
内广泛使用。 随着科学技术的发展,XPS也在不断地完善。目 前,已开发出的小面积X射线光电子能谱,大大提 高了XPS的空间分辨能力。
XPS X射线光电子谱仪
样品引进系统
X射线激发源
h
样品室
e
能量分析器
e
抽真空系统 电子倍增器
显示、记录
XPS X射线光电子谱仪
在一般的X射线光电子谱仪中,没有X射线单色器, 只是用一很薄(1〜2m)的铝箔窗将样品和激发源分 开,以防止X射线源中的散射电子进入样品室,同 时可滤去相当部分的轫致辐射所形成的X射线本底。 将X射线用石英晶体的(1010)面沿Bragg反射方向衍 射后便可使X射线单色化。X射线的单色性越高,谱 仪的能量分辨率也越高。 同步辐射源是十分理想的激发源,具有良好的单色 性,且可提供10 eV〜10 keV连续可调的偏振光。
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观 察 显 微 镜
样 品 调 整 台
工 作 示 意 图
式中E k为光电子动能,h 为激发光能量,E b是固体中电子结合能,Φ为逸出功
E k=h-E bபைடு நூலகம்Φ
XPS提供的测量信息

元素:XPS能检测除H以外的所有元素,检测限0.1% atom原子 浓度。(原子浓度和实际材料配比的摩尔数相当,在我们日常的 检测限:1%-3%)
离 子 枪
5KV离子枪



离子枪的主要用途: 用Ar+离子束清除样品表面的污染层; 对材料表面进行深度剖析。 离子枪的构成: 主要由Ar气源、泄漏阀、电离室(灯丝,高压栅 极)、聚焦镜、物镜、偏转板等组成。 通过调整栅极电压、聚焦镜、物镜可改变Ar+离子 束的剥离强度和束斑大小。
元素深度的分布(Cr,O,Si)Isptter time
能及其相对强度分别用作元素识别和原子相对浓度测定。图中 各谱峰是银原子电子壳层结构的直接反映。除3S能级外,Ag2P 的结合能已大于1254eV。由于自旋偶合作用结果,图中的非S 轨道都是双峰。内能级符号为nlj,这里n为主量子数,l为轨 道角动量量子数,j为总角量子数,j=(l+s),其中s为自旋 角动量量子数(1/2)。因些当l>0时,必存在两个可能状态, 见表,这两个状态的能量差反映了光发射后留下的未配对电子 的自旋及轨道角动量矢量的“平行”和“反平”特点,这个能 量差值可达数电子伏特。对于MgKα和A1KαX射线源,其光子 能量对周期表中除H以外,任一原子至少可以激发一个内能级。 其持征结合能数值可以用作明确的元素标识。
XPS 表面分析技术 在材料研究中的应用
主要内容
1. 2. 3.
4.
表面分析技术 XPS分析简介 XPS测试设备与分析 XPS的应用研究实例
表面分析技术




表面分析技术的应用涉及半导体、催化、冶 金、腐蚀、涂层、粘合、聚合物、注入、渗 杂等; 表面分析技术是研究物质表面的形貌、化学 组成、原子结构、原子态等信息的实验技术; 表面分析技术通过研究微观粒子与表面的相 互作用获得表面信息; 按所获得的信息分类,可分为组分分析、结 构分析、形貌分析等。
表面分析的主要手段
1. 2.
3.
4. 5. 6. 7.
XPS-X射线光电子能谱仪 UPS-紫外光电子能谱仪 AES-俄歇电子能谱仪 SIMS-二次离子质谱 EELS-电子能量损失谱 AFM-原子力显微镜 STM-扫描隧道显微镜
XPS分析简介




1914年曼彻斯特的Rutherford表述了XPS基本方程: Ek=h-Eb-Φ 式中,Ek为光电子动能,h 为激发光能量,Eb是固 体中电子结合能,Φ为逸出功。 2O世纪4O年代瑞典Uppsala大学在β-射线谱取得重大进 展,K.Siegbahn建造了一台能测量电子动能的XPS仪器, 其鉴别能力达1O-15。 1954年,动能Ek首次被准确地测量,从而得到结合能Eb 。 不久因化学状态变化而产生的内能级位移也被观测到。 即所谓的化学位移现象。基于XPS这种化学状态分析能 力,K.Siegbahn取名为ESCA其全称为Electron Spectroscopy for Chemical Analysis,即化学分析电 子谱。 K.Siegbahn因为这些工作,获1981年物理学诺贝尔奖。
等手段进行曲线拟合分峰, 我们主要采用
Gaussian-Lorentzian,峰形有严重拖尾现象 时用Asymmetric。
用Gaussian-Lorentzian进行曲线拟合分峰
(O1S,Sb3d5/2,3d3/2,id Sb+3, Sb+5)


确定峰位
XPS窄扫描谱图经曲线拟合分峰,得结合能值,并用结合能坐标基 准校正:以污染碳C1s284.8eV定标。或采用在样品上蒸镀金作为 参照物来定标,即选定Au为Au4f7/2 84.0eV; 根据样品中各单质元素及化合物的XPS结合能的特征峰位、峰形, 对照结合能标准手册,确定单质元素及化合物的表面化学状态、 化学结构;


例如: SnO2薄膜的XPS窄扫描C1s及Sn3d5/2谱图,经曲线拟合分峰, C1s=285.2eV 、Sn3d5/2=487.6eV,由于荷电效应,实际测得污染 碳C1s=285.2eV和标准的污染碳C1s284.8eV相差0.4eV,那么真实 的Sn3d5/2特征峰的结合能Sn3d5/2=487.6eV-0.4eV=487.2eV
解决办法3: 当样品中污染碳含量很少或样品中含有其他的碳 材料时,结合能坐标基准可用外标法,在样品上蒸镀金作为参 照物来定标,即选定Au为84.0eV

化学位移效应
处于不同化学环境下的同一原子,其内能级谱中会出现
分立的分峰。
氟是具有最大电负性的元素,它能诱导最大的化学位移。
如:氟聚合物的C1s谱,见下图
X射线激发产生的光电子,只有在超高真空内,才能被能量 分析器检测到,XPS测试过程需要一个超高真空系统; 超高真空系统:由机械泵-涡轮分子泵-溅射离子泵-钛升华泵 组成。


能量分析器
能量分析器: 是谱仪的核心部分,用以精确测定电子结合能。 能量分析器:有半球或筒镜分析器。 位臵灵敏探测器:一种高效探测器,可用于小面积XPS。
А——采样面积(cm2)
Т——检测系数 λ——光电子的平均自由程(cm)
如果已知式中nfσφγATλ,根据测定的I便可得到绝对原 子浓度n。但按此式作理论计算十分困难,一般是测定某种 单质元素与该元素在化合物中的相对比例。令 S=nfσφγATλ,称其为元素及含该元素化合物的灵敏度 因子,则被测样品中某种单质元素与化合物所含该元素的绝 对原子浓度之比可按式(1)得: n1/n2= (I1 / S1) / ( I2/S2) 设待测元素或化合物的绝对原子浓度为nx,样品中单质元素 及化合物所含该元素的绝度原子浓度为ni,样品中全部单质 元素及化合物所含该元素的绝对原子浓度为Σni,则单质元 素或其化合物中待测元素的相对原子浓度为: CX = nx / Σni = (IX / SX ) / (Σ II/SI ) i ——某种含待测的元素或化合物 x ——待测元素或化合物 CX——待测元素或化合物的相对原子浓度

单色化X射线源,荷电问题将更加严重。
解决荷电效应的方法

解决办法1:电子综合枪:用一个高电流、低能量电子源引进 补偿电子流。价格贵,使用不多;

解决办法2:结合能坐标基准较好的办法是用内标法,即将谱 中一个特定峰明确地指定一个准确的结合能Eb。一个常用的 校正方法是令饱和碳氢化合物(或吸附碳, 污染碳)中 C1s284.8eV结合能为基准定标。如 XPS谱图中污染碳C1s的测 试值为C1s=285.8eV,而 污染碳C1s的标准值为C1s=284.8eV, 相差悬1个电子伏特, XPS谱图中所有元素的结合能都要减去1 个电子伏特;



化学状态:根据XPS测试的结合能大小、峰形、俄歇参数分析 材料表面化学状态、化学位移、化学结构。 定量:根据元素的峰面积、峰高和相应的元素灵敏度因子,可 测试材料表面的原子浓度。可分析材料中不同元素的原子浓度 比。 深度:(1)用Ar+离子溅射材料表面作深度分析,但Ar+离子对材 料表面有损伤,结合能的位臵会有微小的改变,以及溅射产额 的不同,引起表面的成份变化。(2)用角分辨深度分析,对表 面无损伤。依据激发射线和样品表面的夹角来分析。缺点是分 析深度变化在几十个纳米范围内。


假定样品的表面层在100埃~200埃(1埃=10-10m)深度内是 均匀的,则其强度I(每秒钟所检测的光电子数)由下式 给出
I =nfσφγATλ n——原子数/cm3 f——X射线通量(光子/cm2 ·s)
σ——光电离截面(cm2)
φ——与X射线和出射光电子的夹角有关的因子 γ——光电子产率(光电子/光子)
沿表面不同深度的化学状态(suface-30A-150A-300A)(oxide-metal)
XPS图谱分析

XPS图谱

曲线拟合分峰 确定峰位和强度

XPS图谱包含的信息
内能级


价能级 俄歇跃迁系列

Ag的XPS宽扫描图(3s,3p,3d )
Ag的3d5/2XPS窄扫描图

*
内能级:XPS分析的大部分信息由内能级谱提供,内能级结合
碳的宽扫描XPS图谱
碳的化合物结合能位移图
XPS定量分析原理

X射线光电子谱线强度反映样品中单质元素及化合物各构 成元素的含量或浓度; 测量谱线强度,便可进行定量分析; 测量样品中单质元素及化合物各构成元素的绝对浓度相 当困难,一般都是测量其相对含量,也就是测量样品中 某种元素在其单质及该元素化合物中的相对原子浓度; 只要测得特征谱线强度(峰高、峰面积),再利用相应元 素及含该元素化合物的灵敏度因子,便可得到相对浓度。
XPS测试设备与分析
XPS主要测试设备

美国PHi5000糸列,及Qutum2000糸列 英国VG公司ESCALAB2000糸列及Kratos公司 的XSAN800糸列 曰本岛津ESCA-850糸列


XPS测试设备与分析


在单色(或准单色)X射线照射下,测量材 料表面所发射的光电子能谱来获取表面化学 成分、化学态、分子结构等方面的信息,这 种表面分析技术称为X射线光电子能谱 (XPS)。 XPS由X-ray激发源、样品室、能量分析器、 PSD位臵灵敏探测器和数据处理系统及超高 真空系统等组成。
自旋轨道分裂参数

价能级:价能级是指那些为低结合能电子(大
约0-15eV)所占据的能级,主要涉及那些非定域 的或成键的轨道。
俄歇跃迁系列:俄歇跃迁系列是光发射所形 成的内壳层空穴一种退激发机制的结果。
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