XPS等各种能谱的原理解释

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XPS原理及分析

XPS原理及分析

XPS原理及分析在材料科学、化学、物理学等众多领域中,X 射线光电子能谱(XPS)是一种极为重要的表面分析技术。

它能够为我们提供有关材料表面元素组成、化学状态以及电子结构等丰富而有价值的信息。

XPS 的基本原理建立在光电效应之上。

当一束具有一定能量的 X 射线照射到样品表面时,会将样品原子中的内层电子激发出来,形成光电子。

这些光电子具有特定的动能,其大小取决于入射 X 射线的能量以及被激发电子所在的原子轨道的结合能。

结合能是 XPS 分析中的一个关键概念。

它代表了将一个电子从原子的某个能级中移走所需的能量。

不同元素的原子,其各个能级的结合能是特定且固定的,就像每个人都有独特的指纹一样。

通过测量光电子的动能,我们可以根据能量守恒原理计算出其结合能。

然后,将所得的结合能与已知元素的标准结合能进行对比,就能确定样品表面存在哪些元素。

不仅如此,XPS 还能够提供有关元素化学状态的信息。

同一元素在不同的化学环境中,其结合能会发生微小的变化,这种变化被称为化学位移。

比如,氧化态的变化会导致结合能的改变。

通过对化学位移的分析,我们可以了解元素的价态、化学键的类型以及化合物的组成等重要信息。

在进行 XPS 分析时,仪器的组成和工作方式也十分关键。

XPS 仪器通常包括 X 射线源、样品室、能量分析器和探测器等主要部分。

X 射线源产生用于激发光电子的 X 射线,常用的有单色化的Al Kα 和Mg Kα 射线。

样品室用于放置和处理样品,要确保样品在分析过程中的稳定性和纯净度。

能量分析器则负责将不同动能的光电子分开,以便准确测量其能量。

探测器则将光电子信号转化为电信号,进而被计算机处理和分析。

为了获得准确可靠的 XPS 数据,样品的制备和处理至关重要。

样品表面必须清洁、平整,无污染物和氧化层。

对于一些特殊的样品,可能需要进行预处理,如离子溅射、退火等操作,以获得真实反映样品本征性质的结果。

在数据分析方面,首先要对原始数据进行校正,包括荷电校正和能量标度校正。

XPS原理及分析

XPS原理及分析

XPS原理及分析在现代材料科学和表面分析领域中,X 射线光电子能谱(XPS)是一种极其重要的分析技术。

它能够为我们提供有关材料表面化学组成、元素价态以及化学环境等丰富而关键的信息。

XPS 的基本原理基于爱因斯坦的光电效应。

当一束 X 射线照射到样品表面时,它具有足够的能量将样品中的原子内层电子激发出来,形成光电子。

这些光电子的能量分布与样品中原子的电子结合能直接相关。

电子结合能是指将一个电子从原子的某个能级中移到无穷远处所需的能量。

不同元素的原子,其内层电子的结合能是特定的,而且同一元素在不同化学环境中,其电子结合能也会有所差异。

这就为 XPS 分析元素组成和化学状态提供了基础。

具体来说,通过测量从样品表面发射出的光电子的能量,我们可以确定样品中存在哪些元素。

每种元素都有其独特的一系列结合能特征峰。

比如,碳元素在不同的化学环境中,其结合能可能在 2846 eV 左右(纯碳),但如果与氧形成某些化学键,结合能就会发生偏移。

在进行 XPS 分析时,首先需要将待分析的样品放入高真空的分析室中。

这是因为光电子非常容易与空气中的分子发生碰撞而损失能量,从而影响测量结果的准确性。

X 射线源通常采用铝(Al)或镁(Mg)的靶材,产生的 X 射线具有特定的能量。

这些 X 射线照射到样品表面后,激发出来的光电子经过能量分析器进行分析。

能量分析器可以将不同能量的光电子按照能量大小进行分离,并最终由探测器检测到。

得到的 XPS 谱图中,横坐标通常表示光电子的结合能,纵坐标则表示光电子的相对强度。

通过对谱图中峰的位置、形状和强度的分析,可以获得大量有关样品的信息。

对于元素的定性分析,我们主要依据特征峰的位置来确定样品中存在的元素种类。

而对于定量分析,则需要根据峰的强度来计算各元素的相对含量。

但这并不是简单的比例关系,因为不同元素的光电子发射截面、仪器的传输效率等因素都会对强度产生影响,所以需要采用特定的校正方法来进行准确的定量分析。

xps的原理及应用

xps的原理及应用

XPS的原理及应用1. XPS的概述X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)是一种常用的表征材料表面和界面化学组成的表面分析技术。

它基于X射线和光电效应,通过测量样品表面的光电子能谱来分析元素的种类、化学状态和表面含量。

2. XPS的原理XPS技术的原理是通过X射线照射样品表面,使得样品表面的原子发生光电效应产生光电子。

根据光电子的能量分布和强度,可以确定样品表面的化学元素的种类和含量,以及其化学态。

XPS的原理主要包括以下几个方面:2.1 X射线的作用通过使用X射线可激发样品表面的原子产生光电效应。

X射线的能量在几百电子伏特到几千电子伏特之间,具有良好的穿透性。

X射线在样品表面与原子和电子相互作用,并将电子从样品中抽取出来,形成光电子。

2.2 光电子的能量测量测量光电子的能量分布以及强度,可以确定元素的种类、含量和化学状态。

光电子的能量与其从样品中脱离所需的能量差有关。

根据能量的分布和峰形,可以得到样品表面的元素种类和含量,以及其他化学信息。

2.3 分辨能量的测量XPS技术具有较高的分辨能力,可以测量不同元素之间的能级差异。

通过测量不同元素的光电子能谱,可以确定元素的化学状态,如氧化态、还原态等。

3. XPS的应用XPS技术在材料科学、化学、物理学等领域有广泛的应用。

以下是XPS技术的一些主要应用:3.1 表面化学分析XPS技术可以用于对材料表面的化学组成进行分析。

通过测量光电子能谱,可以确定材料表面的元素种类和化学状态,以及各元素的含量。

这对于研究材料的性质、表面改性和表面反应具有重要意义。

3.2 薄膜分析XPS技术可以用于薄膜的分析。

通过测量光电子能谱,可以确定薄膜的元素组成、界面结构和化学状态。

这对于研究薄膜的制备和性能具有重要意义。

3.3 腐蚀和氧化研究XPS技术可以用于腐蚀和氧化的研究。

通过测量光电子能谱,可以确定材料表面的化学状态和含量的变化,以及腐蚀和氧化过程中的反应机制。

xps技术工作原理

xps技术工作原理

xps技术工作原理
XPS(X-射线光电子能谱)技术工作原理是基于光电效应和能级分析的原理。

1. 光电效应:当高能量的光子(通常为X射线或紫外线)照
射到物质表面上时,光子与物质原子发生相互作用,将一部分光子能量转移给物质原子中的价电子。

当光子能量足够大时,价电子可以克服束缚在原子中的电势能,从固体表面逸出,并形成光电子。

2. 能级分析:逸出的光电子带有原子的特征信息,包括能级分布和化学状态。

这些信息可以通过对光电子进行能量分析来获取。

在XPS技术中,光电子通过穿过物质中的磁场和电场的
流线,从而形成一个能量分辨率很高的能谱。

通过测量光电子的能量,可以确定光电子的束缚能级,从而获取原子的价电子能级分布情况,并得到样品的化学成分以及表面化学状态等信息。

具体的XPS分析过程如下:
1. 样品表面被净化和处理,以去除表面污染物和氧化层。

2. 样品表面放置在真空室中,并通过高真空抽气来去除空气。

3. X射线或紫外线束照射到样品表面,使得光电子被激发逸出。

4. 逸出的光电子通过电子能量分析器,根据其能量进行分析和检测。

5. 光电子能谱图被记录和测量,根据光电子的能量和强度,可以获得样品的化学成分、表面化学状态等信息。

综上所述,XPS技术主要通过光电效应和能级分析来获取样品的化学成分和表面化学状态等信息。

关于XPS的原理和应用

关于XPS的原理和应用

关于XPS的原理和应用1. 前言X射线光电子能谱(X-Ray Photoelectron Spectroscopy,简称XPS)是一种广泛应用于材料科学、表面物理和化学研究的表征手段。

本文将介绍XPS的基本原理和其在各个领域中的应用。

2. 基本原理XPS基于光电效应原理,利用固体表面的吸收或发射光子的能量差来研究固体表面的化学组成和元素态。

下面是XPS的基本原理:•X射线入射:在实验中,X射线入射到样品表面,与样品中的原子或分子发生相互作用。

•光电子发射:当入射X射线的能量超过样品中原子的束缚能时,会产生光电子的发射。

•能量分析:发射的光电子经过分析器进行能量分析,得到光电子能谱。

•特征能量:通过分析光电子能谱中的特征能量和峰形,可以得到样品的化学组成、表面电荷状态等信息。

3. 应用领域XPS具有高灵敏度和高分辨率的优势,在各个领域中得到了广泛应用。

以下是几个常见的应用领域:3.1. 表面化学分析XPS可以通过分析样品表面的化学组成和化学状态,提供有关表面反应性和化学性质的信息。

在材料科学、催化剂研究和纳米技术等领域中,XPS被广泛用于表面化学分析。

3.2. 材料研究XPS在材料科学中起着至关重要的角色。

通过分析材料的表面元素组成、改变和反应,可以研究材料的结构、性质和性能。

在材料表面改性、材料界面研究等方面,XPS的应用非常广泛。

3.3. 薄膜分析XPS可以用于分析薄膜的物理、化学和电学性质。

通过对不同深度的XPS分析,可以揭示薄膜的结构和成分随深度的变化情况。

薄膜的质量、化学反应和界面效应等方面可以通过XPS得到详细的信息。

3.4. 表面修饰技术XPS可用于评估表面修饰技术的效果和性能。

在金属材料、导电聚合物等方面的研究中,通过分析表面的元素分布和化学组成,可以评估表面修饰技术对材料性能的改善。

3.5. 生物医药领域在生物医药领域,XPS可以用于分析生物材料表面的成分和结构,如药物载体材料、生物传感器等。

说明xps分析的原理应用及特点

说明xps分析的原理应用及特点

说明XPS分析的原理应用及特点1. 引言X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,简称XPS)是一种用于分析材料表面化学成分和化学状态的非破坏性表征技术。

本文将对XPS分析的原理、应用和特点进行说明。

2. 原理XPS利用高能X射线轰击材料表面,通过测量材料表面逸出的光电子能谱来获得有关材料化学成分和化学状态的信息。

其基本原理如下: - X射线入射:高能X 射线束通过X射线源作用在样品表面,激发样品表面原子的束缚电子。

- 光电子逸出:激发的束缚电子获得足够的能量克服束缚力,从样品表面逸出成为自由电子。

- 能谱检测:逸出的光电子根据能量不同形成能谱,通过能量分辨仪进行检测和分析。

- 数据分析:通过对能谱的峰位、峰面积和峰形等进行分析,可以获得样品表面元素的组成和化学状态信息。

3. 应用XPS技术在多个领域有广泛的应用,以下列举几个常见的应用场景:3.1 表面成分分析XPS可以准确测量材料表面的元素组成和化学状态,可以表征材料的成分。

在材料科学、化学、生物医学等领域中,XPS被广泛用于表面成分分析。

3.2 化学反应分析XPS能够跟踪材料表面化学反应的过程和机制,通过观察化学反应前后材料表面的变化,可以获得有关反应的信息。

3.3 材料表面状态研究XPS可以研究材料表面的电荷状态、化学键形成和断裂等变化。

这对于了解样品在化学、电子学等方面的性质具有重要意义。

3.4 腐蚀和污染研究XPS可以追踪材料表面腐蚀和污染的过程,分析腐蚀和污染物的成分和形态。

这对于材料保护、环境保护等方面具有重要意义。

4. 特点XPS作为一种高精准度的表征技术,具有以下特点:4.1 高分辨率XPS能够实现较高的能量分辨率,可以准确测定光电子能谱的峰位和峰形,从而得到更准确的表征数据。

4.2 高灵敏度XPS对材料表面的元素非常敏感,可以检测到较低浓度的元素。

这对于分析痕量元素具有重要意义。

XPS能谱分析方法及原理

XPS能谱分析方法及原理

过滤窗
样品室 能量分析器 检测器
真空系统 (1.33×10-5—1.33×10-8Pa)
磁屏蔽系统(~1×10-8T)
扫描和记录系统
XPS 的工作原理:
X-ray 样品
电离放出光电子
能量分析器
检测器 e-
(记录不同能量的电子数目) 光 电 hν(X-ray) 子 产 生 过 程 : A(中性分子或原子)&缘体的荷电效应是影响结果的一个重要因素)
1.消除法: 用电子中和枪是目前减少荷电效应的最好方法; 另一种方法是,在导电样品托上制备超薄样品, 使谱仪和样品托达到良好的电接触状态。 2.校正法: 主要有以下几种方法: a.镀金法;b.外标法; c.内标法;d.二次内标法; e.混合法;f.氩注入法。
样品与谱仪间的接触 电位差ΔV等于样品与 谱仪的功能函数之差: фѕ-фѕp
(其中,Ek’为从样品出射光电子的动能;Ek为谱仪测量到的光电子的动能)
实际测量时,利用标准样品的基准谱线来校正 被测谱线的结合能,称为内标法: Eb(测)=Ek(标)+Eb(标)-Ek(测)
(其中, Ek(标)和Eb(标)已知, Ek(测)可由谱仪测出)
XPS 的发展:
• XPS理论首先是由瑞典皇家科学院院士、乌普萨拉大学 物理研究所所长 K· Siebahn 教授创立的。 原名为化学分析电子能谱: ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)。 • 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.

xps碳谱结合能

xps碳谱结合能

xps碳谱结合能X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy,简称XPS),又称为化学分析电子能谱(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis,简称ESCA),是一种用于分析材料表面化学状态的技术。

XPS碳谱是XPS技术中的一种,主要用于分析材料表面碳的化学状态。

结合能是XPS碳谱中的一个重要参数,它反映了材料中碳原子与其它原子之间的化学键合情况。

本文将从以下几个方面对XPS碳谱结合能进行详细解析:一、XPS基本原理1.X射线照射:XPS通过照射样品表面,使得样品中的电子被激发并脱离样品,形成电子能谱。

2.电子能谱分析:通过对脱离样品的电子的能量进行分析,可以得到样品表面的元素种类、化学状态等信息。

二、XPS碳谱1.碳谱概念:XPS碳谱是XPS技术中的一种,主要用于分析材料表面碳的化学状态。

2.碳的结合能:碳谱中的结合能反映了碳原子与其它原子之间的化学键合情况。

三、结合能的计算方法1.标准化处理:通过对XPS碳谱进行标准化处理,可以得到碳的结合能。

2.碳谱拟合:通过拟合碳谱,可以得到碳的结合能。

四、XPS碳谱结合能的应用1.材料表面分析:通过分析XPS碳谱结合能,可以得到材料表面碳的化学状态,进而了解材料的性质。

2.碳纳米管分析:通过分析XPS碳谱结合能,可以了解碳纳米管的化学状态,进而了解碳纳米管的性质。

五、结论XPS碳谱结合能是XPS技术中的一种重要参数,它反映了材料中碳原子与其它原子之间的化学键合情况。

通过对XPS碳谱结合能的研究,我们可以深入了解材料表面碳的化学状态,为材料分析和应用提供理论依据。

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Ø
电子散射效应等离子体激元损失峰
O 1s 21 eV
Insulating Material
x4
二、元素组成鉴别方法
l l
l
l
目的:给出表面元素组成、鉴别某特定元素的存 在性。 方法:通过测定谱中不同元素芯光电子峰的结合 能直接进行。将实验谱图与标准谱图相对照,根 据元素特征峰位置(及其化学位移)确定样品中 存在哪些元素(及这些元素的化学态)。 依据:元素定性的主要依据是组成元素的光电子 线和俄歇线的特征能量值,因为每种元素都有唯 一的一套芯能级,其结合能可用作元素的指纹。 工具:XPS标准谱图手册和数据库
Counts / s
1000
900
800
700
600
500
Name In MN1 O KL1 In 3s In 3p O 1s In 3d C 1s Ar 2p B 1s Si 2s Si 2p
400
Start BE 1099.00 989.00 841.00 676.00 545.00 460.00 295.00 251.00 195.00 158.00 106.00
第三章、谱图诠释与定性分析方法
一、电子能谱图的一般特征 二、元素组成鉴别方法 三、化学态分析法
l
l
l l l
XPS和AES的表面灵敏特性,再加上非结构破坏 性测试能力和可获得化学态信息的能力,使其 成为表面分析的极有力工具。 可提供的信息有样品的组分、化学态、表面吸 附、表面态、表面价电子结构、原子和分子的 化学结构、化学键合情况等。 定性分析主要是鉴定物质的元素组成及其化学 状态。 XPS还可以进行官能团分析和混合物分析。 XPS定性分析的相对灵敏度约为0.1%。
300
200
100
End BE 1066.00 961.00 813.00 653.00 521.00 436.00 271.00 232.00 183.00 146.00 95.00
0
Height / Counts 8550.29 1752.79 1854.09 14182.74 7507.12 61075.64 18711.03 2805.27 1098.42 11810.88 14292.43 FWHM / eV 9.54 7.60 5.08 4.42 3.37 2.57 3.66 3.52 2.76 2.99 2.58
(3). 价带谱结构
l
两个以上的原子以电子云重叠的方式形 成化合物,根据量子化学计算结果表 明,各原子内层电子几乎仍保持在它们 原来的原子轨道上运行,只有价电子才 形成有效的分子轨道而属于整个分子。 正因如此,不少元素的原子在它们处在 不同化合物分子中时的X-射线内层光电 子的结合能值并没有什么区别,在这种 场合下研究内层光电子线的化学位移便 显得毫无用处,如果观测它们的价电子 谱,有可能根据价电子线的结合能的变 化和价电子线的峰形变化的规律来判断 该元素在不同化合物分子中的化学状态 及有关的分子结构。
CeO2中Ce3d光电子谱的震激结构
(3). 多重分裂(multiplet splitting)
l l
l
偶尔会看到s轨道的分裂。与价壳层中存在未配对电子相关。 这种现象普遍发生在过渡元素及其化合物里,其裂分的距离往往是对元素 的化学状态的表征。根据谱线是否劈裂,裂分的距离有多大,再结合谱线 能量的位移和峰形的变化,常常能准确地确定一元素的化学状态。由于裂 分距离与荷电无关,这对绝缘样品的分析尤其有利。 在很多例子中耦合效应被震激效应掩盖和干扰,所以在化学状态分析中, 从谱线裂分所获得的信息必须与其他信息相结合,才能作出可靠的判断。
1、化学位移分析
u
化学位移与原子上的总电荷有关(价电荷减少→结合能EB 增加)
l l l
取代物的数目 取代物的电负性 形式氧化态
Ø
Ø
Ø
除少数元素化学位移较小外,大部分元素的单质态、氧化 态与还原态之间都有明显的化学位移。如C1s: TiC(281.7eV),石墨(284.5eV),碳酸盐(~290eV) 。 因而XPS常被用来作氧化态的测定和价态分析以及研究成 键形式和分子结构。化学位移信息对官能团、分子化学环 境和氧化态分析是非常有力的工具。 XPS光电子谱线的位移还可用来区别分子中非等效位置的 原子。在有机化合物的结构分析上较之NMR更优越的是可 分析除H、He以外的全周期表元素。
MnF2的Mn3s电子的XPS谱
(4). 能量损失谱线(energy loss lines)
Ø
对 于 某 些 材料 , 光 电子在 离开 样品 表面的 过程 中,可能与表面的其 它 电子 相 互 作用 而损失 一定的能 量 , 而在XPS低动能侧出现一些伴峰,即 能量损失峰。 任何 具有 足够 能 量 的电子 通过固体 时 ,可 以引起 固体 导带 中 自 由电子 的 集体振荡 。 因 材料 的 不同 , 这 种 集体振荡 的特 征 频率也 不同 , 故而 所需 要 的 激发 能 亦 因 之而 异 。 体 相 等 离 子 体 激元 震荡 基 频 为 ωb ,其能 量 损失 是 量 子化的 (ħωb) 。 如受 到 多 次损失 ,在谱图上 将呈 现 一 系列 等间距的峰,强度逐渐减弱。
2、XPS谱图的次级结构
(1). X射线卫星峰(X-ray satellites)
l l
l
l
常规X射线源是非单色的。 为观察XPS中的锐光电发射线,X射 线源必须是单色的。基于X射线荧光 源的X射线发射:2p3/2→1s和 2p1/2→1s跃迁产生软X射线Kα1,2辐射 (不可分辨的双线) 在双电离的Mg或Al中的同一跃迁产 生Kα3,4线,其光子能量hν比Kα1,2约 高9−10 eV。 3p→1s跃迁产生Kβ X射线。
Ø
①因C, O是经常出现的,所以首先识别C, O的光电子谱线,Auger线及属于C, O的 其他类型的谱线; ②其次鉴别样品中主要元素的强谱线和有关的次强谱线,利用X射线光电子谱手册 中的各元素的峰位表确定其他强峰对应的元素,并标出其相关峰,注意有些元素 的个别峰可能相互干扰或重叠;
Ø
Ø Ø
③最后鉴别剩余的弱谱线,假设它们是含量低的未知元素的主峰(最强谱线); ④对于 p,d,f 谱线的鉴别应注意它们一般应为自旋双线结构,其双峰间距及峰高 比一般为一定值(有助于识别元素) 。p峰的强度比为1:2;d线为2:3;f线为3:4。
Binding Energy (eV)
l
Peak Table
Centre BE 1084.00 974.00 828.00 666.00 531.00 445.00 284.00 242.00 188.00 152.00 100.00
三、化学态分析方法
l
l
• •
化合态的分析是XPS的最主要的应用之一。识别化 合态的主要方法就是测量X射线光电子谱的峰位的 化学位移。 依据:化学位移和各种终态效应以及价电子能带 结构等。化学位移的信息是元素状态分析与相关 的结构分析的主要依据。 元素 化学 状 态的 变化有时还 将引起 谱峰 半峰高宽 的变化。 化学态的分析 主要依赖谱线 能量的 精确 测定。 对 绝缘样品应进行精确的静电荷电校正。
l
l
l l
C1s, Ag3d5/2等
此外,由于相近原子序数的元素激发出的光电子的结合能 有较大的差异,因此相邻元素间的干扰作用很小。
光电子谱线
p p p
p
峰位置(结合能)。与元素及其能级轨道和化学态有关。 峰强度。与元素在表面的浓度和原子灵敏度因子成正比。 对称性。金属中的峰不对称性是由金属EF附近小能量电 子-空穴激发引起,即价带电子向导带未占据态跃迁。 不对称度正比于费米能级附近的电子态密度。 峰宽(FWHM)光电子线的谱线宽度来自于样品元素本质 信号的自然宽度、X射线源的自然线宽、仪器以及样品 自身状况的宽化因素等四个方面的贡献。 一般高分辨主峰峰宽值在0.8~1.8 eV之间。
自旋-轨道分裂(SOS)
l
l l l l l
自旋-轨道分裂是一初态效应。对 于具有轨道角动量的轨道电子, 将会发生自旋(s)磁场与轨道角动 量(l)的耦合。总角动量 j =l±s。 对每个j值自旋-轨道分裂能级的简 并度 = 2j + 1。 s 轨道无自旋-轨道分裂 – XPS中单 峰 p, d, f … 轨道是自旋-轨道分裂的 – XPS中双峰 双峰中低j值的结合能EB较高(EB 2p1/2 > EB 2p3/2) 自旋-轨道分裂的大小随Z增加 自旋-轨道分裂的大小随与核的距 离增加(核屏蔽增加)而减小
Au、Cr、Mg的轨道列表:
l
如果谱图中有这些相同能量的峰出现, 则可能含有该元素!
1、元素组成鉴别方法和步骤
l
l
l
对于一个化学成分未知的样品,首先应作全谱扫描,以初步判定表面的化学 成分。在作XPS分析时,全谱能量扫描范围一般取0∼1200eV,因为几乎所有元 素的最强峰都在这一范围之内。 通过对样品的全谱扫描,在一次测量中我们就可检出全部或大部分元素。由 于各种元素都有其特征的电子结合能,因此在能谱中有它们各自对应的特征 谱线。所以可根据这些谱线在能谱图中的位置即可鉴定元素种类。 一般解析步骤:
(2). 震激谱线(shake-up lines)
l
l l
震激特征在与顺磁物质关联的过渡 金属氧化物中是十分普遍的。常出 现在具有未充满的d或f价轨道的过渡 金属化合物和稀土化合物中。 某些具有共轭π电子体系的化合物。 有机物中碳的C 1s震激峰(π→π*)与 芳香或不饱和结构相关。出现在比 主峰结合能约高6.7 eV的位置处。
非弹性本底
l
XPS谱显示出一特征的阶梯状本底,光电发射峰的高 结合能端本底总是比低结合能端的高。这是由于体相 深处发生的非弹性散射过程(外禀损失)造成的。
平均来说,只有靠近表面的 电子才能无能量损失地逸 出,分布在表面中较深处的 电子将损失能量并以减小的 动能或增大的结合能的面貌 出现,在表面下非常深的电 子将损失所有能量而不能逸 出。
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