实验08 X射线光电子能谱演示实验报告-供参考

实验九 X射线光电子能谱演示实验报告

班级09111101 学号1120112254 姓名王佳妮成绩

一、实验目的

通过X射线光电子能谱（XPS, X-ray Photoelectron Spectroscopy）的理论、仪器工作原理、测试方法及简单图谱分析方法的学习，了解并掌握该表面分析测试手段的特点及应用。

二、实验内容

1．了解XPS设备基本组成、XPS样品的准备；

2．了解测试参数的设定、样品测试过程；

3．学习图谱分析方法：元素化学状态分析、元素定量分析。

三、实验原理

已知光源MgKα激发光能量E

K =1253.6eV，光电子动能E

K

可由XPS仪器测试得到，仪器

逸出功φ为常数，由XPS基本方程E

K = hν - E

B

- φ计算可得到固体中电子的结合能E

B

。

由元素的结合能可确定元素的化学状态。

由元素灵敏度因子法，由元素谱峰的强度I及相对灵敏度因子S，按下式可确定某元素A的相对原子浓度C

A

（%）。

四、实验步骤

请在演示实验中注意观察、归纳和总结。

五、实验结果及讨论

请将测试数据按要求处理，以表格形式列出，参见下表。

表1 ****样品表面元素XPS测试数据

元素峰值结合能/eV 谱峰强度/CPS 原子百分浓度/%

C1s 285.4 6890 26.8

六、思考题

1．XPS表面分析为什么需要超高真空？

真空度不高的话会使发射的电子同空气分子发生碰撞，电子的能量减少，与待分析样品表面作用的能量减少，影响实验结果。

2．XPS表面分析可应用于那些表面性质的分析？

表面的元素组成，元素的化合价态以及在表层中的分布。

3．请了解XPS仪器的两项重要性能指标灵敏度、分辨率及相互关系。

用较高的扫描电压灵敏度高，但是分辨率低；反之，扫描电压低，灵敏度低，但是分辨率高。

表1