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X射线光电子能谱分析(XPS)

2018-08-19 17:39编辑:qdkasite.com人气:


表面分析

X射线光电子能谱分析
X-ray Photoelectron Spectroscopy:XPS

原理

在超高真空环境下,利用X射线照射样品表面,产生光电效果激发光电子释放到真空中。观测光电子的运动能量后,可获取样品表面的元素组成和化学状态的相关信息。

Eb=hν-Ekin-φsp

Eb为束缚电子的结合能、hν为软X射线入射光子能量、Ekin为光电子的动能、φ为光谱仪的功函数。此公式处束缚电子的结合能(Eb)是一个特定的元素。由此,若解析光电子的能谱,就可鉴别在材料表面上存在的元素。甚至还可以通过峰面积比对该元素进行定量分析。同时,因化学状态的不同各元素的峰值位置会稍有转移,这样就可以通过此位移(化学位移)得到价态和结合状态的信息。光电子在物质中非弹性散射的情况下前进的距离(平均自由行程)若有数纳米, 幸运飞艇幸运飞艇,那么由本分析技术所探测的深度即为数纳米。而且与AES(Auger Electron Spectroscopy)等进行比较,XPS可以相对容易地测量绝缘体的样品。而且,同时使用Ar+离子蚀刻和C60+离子蚀刻可以分析深度方向上的分布。

XPS的装置概要图

X射线光电子能谱分析(XPS)

   
其他表面分析的原理   扫描探针显微镜(SPM)   俄歇电子能谱(AES)   二次离子质谱法(SIMS)   飞行时间二次离子质谱法(TOF-SIMS)   卢瑟福背散射光谱法(RBS)   氢前向散射光谱法(HFS)、核反应分析(NRA)、粒子诱导X射线发射分析(PIXE)   X射线吸收精细结构分析(XAFS)   扩展电阻测量法(SRA)  

(来源:中国仪器网)

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