x射線光電光譜(編輯修改稿)
2024-08-31 10:43 本頁面
【文章內容簡介】 XPS ?? X射線光電子譜儀的能量校準 ?荷電效應 內標 法 ?在實際的工作中 ， 一般選用 (CH2)n中的 C1s峰 ， (CH2)n一般來自樣品的制備處理及機械泵油的污染 。 ?也有人將金鍍到樣品表面一部分 ， 利用 Au4f7/2譜線修正這種方法的缺點是對濺射處理后的樣品不適用 。 另外 ， 金可能會與某些材料反應 ，公布的 C1s譜線的結合能也有一定的差異 。 XPS ?? X射線光電子譜儀的能量校準 ?荷電效應 內標 法 ?有人提出向樣品注入 Ar作內標物有良好的效果 。Ar具有極好的化學穩(wěn)定性 ， 適合于濺射后和深度剖面分析 ， 且操作簡便易行 。 ?選用 Ar2p3/2譜線對荷電能量位移進行校正的效果良好 。 這時 ， 標準 Ar2p3/2譜線的結合能 ? eV。 XPS ?? XPS中的化學位移 ?化學位移 ?由于原子所處的化學環(huán)境不同而引起的內層電子結合能的變化 ， 在譜圖上表現為譜峰的位移 ，這一現象稱為 化學位移 。 ?化學位移的分析 、 測定 ， 是 XPS分析中的一項主要內容 ， 是 判定原子化合態(tài) 的重要依據 。 XPS ?? XPS中的化學位移 ?化學位移 三氟化乙酸乙脂中四個不同 C 原子的C1s譜線 。 XPS ?? XPS中的化學位移 ?化學位移 ?薄膜厚度測定 XPS ?? XPS中的化學位移 ?化學位移的經驗規(guī)律 ?同一周期內主族元素結合能位移隨它們的化合價升高線性增加；而過渡金屬元素的化學位移隨化合價的變化出現相反規(guī)律 。 ?分子 M中某原子 A的內層電子結合能位移量同與它相結合的原子電負性之和 ΣX有一定的線性關系 。 XPS ?? XPS中的化學位移 ?化學位移的經驗規(guī)律 ?對少數系列化合物 ， 由 NMR(核磁共振波譜儀 )和 Mossbauer譜儀測得的各自的特征位移量同XPS測得的結合能位移量有一定的線性關系 。 ?XPS的化學位移同宏觀熱力學參數之間有一定的聯(lián)系 。 XPS ?? XPS分析方法 ?定性分析 XPS分析是利用 已 出 版 的XPS手冊對元素進行指認 。 XPS ?? XPS分析方法 ?定性分析 譜線的類型 ?在 XPS中可以觀察到幾種類型的譜線 。 其中有些是 XPS中所固有的 ， 是永遠可以觀察到的；有些則依賴于樣品的物理 、 化學性質 。 ?光電子譜線 ： 在 XPS中 ， 很多強的光電子譜線一般是對稱的 ， 并且很窄 。 但是 ， 由于與價電子的耦合 ， 純金屬 的 XPS譜也 可能 存在明顯的不對稱 。 XPS ?? XPS分析方法 ?定性分析 譜線的類型 XPS ?? XPS分析方法 ?定性分析 譜線的類型 ?譜線峰寬： 譜線的峰寬一般是譜峰的自然線寬 、 X射線線寬和譜儀分辨率的卷積 。高結合能端弱峰的線寬一般比低結合能端的譜線寬 1~4 eV。 絕緣體的譜線一般比導體的譜線寬 eV。 XPS ?? XPS分析方法 ?定性分析 譜線的類型 ?Auger譜線： 在 XPS 中 ， 可以觀察到 KLL, LMM, MNN和 NOO四個系列的 Auger線 。 ?因為 Auger電子的動能是固定的 ， 而 X射線光電子的結合能是固定的 ， 因此 ， 可以通過改變激發(fā)源 (如 Al/Mg雙陽極 X射線源 )的方法 ， 觀察峰位的變化與否而識別 Augar電子峰和 X射線光電子峰 。 XPS ?? XPS分析方法 ?定性分析 譜線的類型 ?X射線的伴峰： X射線一般不是單一的特征 X射線 ， 而是還存在一些能量略高的小伴線 ， 所以導致 XPS中 ， 除 K?1,2所激發(fā)的主譜外 ， 還有一些小的伴峰 。 XPS ?? XPS分析方法 ?定性分析 譜線的類型 Mg陽極 X射線激發(fā)的 C1s主峰及伴峰 XPS ?? XPS分析方法 ?定性分析 譜線的類型 ?X射線 “ 鬼峰 ” ： 有時 ， 由于 X射源的陽極可能不純或被污染 ， 則產生的 X射線不純 。 因非陽極材料 X射線所激發(fā)出的光電子譜線被稱為 ? 鬼峰 ? 。 Contaminating Radiation Anode Materials Mg Al O (K?) Cu (L?) Mg (K?) Al (K?) XPS ?? XPS分析方法 ?定性分析 譜線的類型 ? 震激和震離線： 在光發(fā)射中 ， 因內層形成空位 ，原子中心電位發(fā)生突然變化將引起外殼電子躍遷 ， 這時有兩種可能： (a)若外層電子躍遷到更高能級 ， 則稱為電子的震激 (shakeup)； (b)若外層電子躍過到非束縛的連續(xù)區(qū)而成為自由電子 ， 則稱為電子的震離 (shakeoff)。 無論是震激還是震離均消耗能量 ， 使最初的光電子動能下降 。 XPS ?? XPS分析方法 ?定性分析 譜線的類型 Ne的震激和震離過程的示意圖 XPS ?? XPS分析方法 ?定性分析 譜線的類型 Cu的 2p譜線及震激結構 XPS ?? XPS分析方法 ?定性分析 譜線的類型 ?多重分裂 ： 當原子的價殼層有 未成對 的自旋 電子 時 ， 光致電離所形成的 內層空位 將與之發(fā)生 耦合 ， 使體系出現 不止一個終態(tài) ， 表現在 XPS譜圖上即為譜線分裂 。 XPS ?? XPS分析方法 ?定性分析 譜線的類型 Mn+離子的 3s軌道電離時的兩種終態(tài) XPS ?? XPS分析方法 ?定性分析 譜線的類型
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