表面分析方法(編輯修改稿)
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【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 O、 Ar等雜質(zhì)污染。 2022/8/28 HNUZLP 17 2022/8/28 HNUZLP 18 ? 化學(xué)位移上的應(yīng)用 – 不同的化學(xué)環(huán)境導(dǎo)致核外層電子結(jié)合能的不同，這在 XPS中表現(xiàn)為譜峰的變化，通過(guò)測(cè)量譜峰位置的移動(dòng)多少及結(jié)合半峰寬，可以估計(jì)其氧化態(tài)及配位原子數(shù)； – 如圖是 Cu的 XPS光電子能譜圖，顯示了不同氧化態(tài) Cu的譜峰精細(xì)結(jié)構(gòu)，可以看出，不同氧化態(tài)的銅，其譜峰位置、形狀及半峰寬都有明顯的變化。 2022/8/28 HNUZLP 19 2022/8/28 HNUZLP 20 俄歇電子能譜（ AES) 2022/8/28 HNUZLP 21 ? 電子躍遷過(guò)程 – 原子的內(nèi)層電子被擊出后，處于激發(fā)態(tài)的原子恢復(fù)到基態(tài)有兩種互相競(jìng)爭(zhēng)的過(guò)程： 1）發(fā)射 X射線熒光，2）發(fā)射俄歇電子； – 俄歇電子發(fā)射過(guò)程：原子內(nèi)層電子空位被較外層電子填入時(shí)，多余的能量以無(wú)輻射弛豫傳給另一個(gè)電子，并使之發(fā)射； – 俄歇電子常用 X射線能線來(lái)表示，如 KLⅠ LⅡ 俄歇電子表示最初 K能級(jí)電子被擊出， LⅠ 能級(jí)上的一個(gè)電子填入 K層空位，多余的能量傳給 LⅡ 能級(jí)上的一個(gè)電子并使之發(fā)射出來(lái)。俄歇躍遷通常有三個(gè)能級(jí)參與，至少涉及兩個(gè)能級(jí)，所以第一周期的元素不能產(chǎn)生俄歇電子。 2022/8/28 HNUZLP 22 2022/8/28 HNUZLP 23 ? 俄歇電子產(chǎn)額 – 俄歇電子和 X熒光產(chǎn)生幾率是互相關(guān)聯(lián)和競(jìng)爭(zhēng)的，對(duì)于 K型躍遷： – 俄歇電子產(chǎn)額隨原子序數(shù)的變化如圖。 ? 對(duì)于 Z?14的元素，采用 KLL電子來(lái)鑒定； ? 對(duì)于 Z14的元素，采用 LMM電子較合適； ? 對(duì)于 Z?42的元素，選用 MNN和 MNO電子為佳。 俄歇電子產(chǎn)額—熒光產(chǎn)額，— K 1????KKK ??2022/8/28 HNUZLP 24 2022/8/28 HNUZLP 25 ? 俄歇電子能量 俄歇電子的動(dòng)能可通過(guò) X射線能級(jí)來(lái)估算，如KLⅠ LⅡ 俄歇電子的能量為 ，但這種表示并不嚴(yán)格，因?yàn)?LⅠ 、 LⅡ 都是指單電離狀態(tài)的能量，發(fā)生俄歇躍遷后原子的狀態(tài)是雙重電離的，當(dāng) LⅠ 電子不在時(shí)， LⅡ 電子的結(jié)合能自然要增加。一般地，對(duì)于凝聚態(tài)物質(zhì)，俄歇電子的能量應(yīng)為： 21 LLK EEE ??為儀器的功函數(shù)之間～值在）之間，實(shí)測(cè)＋和（值介于A212143211)()()()()(???????????ZZZZEZEZEZE ALLKLKL2022/8/28 HNUZLP 26 ? 俄歇電子的逸出深度 ： 1～ 10197。 ? 俄歇電子峰的寬度 ：取決于自然寬度和躍遷時(shí)所涉及到的能級(jí)本身的寬度，一般從幾個(gè)電子伏特到 10電子伏特以上。 2022/8/28 HNUZLP 27 AES與 XPS的比較 XPS AES 鑒別種類與靈敏度 強(qiáng) 強(qiáng) 空間分辨率 弱 強(qiáng) 表面無(wú)損度 強(qiáng) 弱 定量分析 強(qiáng) 弱 化學(xué)位移 強(qiáng) 弱 分析速度 弱 強(qiáng) 2022/8/28 HNUZLP 28 掃描隧道顯微鏡（ STM）和原子力顯微鏡（ AFM） 2022/8/28 HNUZLP 29 一、引言
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