x射線光電子譜(xps)x-rayphotoelectr(編輯修改稿)
2025-02-25 03:37 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 60。???PdAEIES100?????.2PdMaqnelicPdAEIES200PdAEIES200?????PdAEIES200BXPS ?? X射線光電子譜儀的能量校準(zhǔn)v能量坐標(biāo)標(biāo)定 AlK? MgK?Cu3pAu4f7/2Ag3d5/2CuL3MMCu2p3/2AgM4NN????????????Seah給出的結(jié)合能標(biāo)定值 XPS ?? X射線光電子譜儀的能量校準(zhǔn)v荷電效應(yīng) 216。用 XPS測(cè)定絕緣體或半導(dǎo)體時(shí)，由于光電子的連續(xù)發(fā)射而得不到足夠的電子補(bǔ)充，使得樣品表面出現(xiàn)電子 “虧損 ”，這種現(xiàn)象稱為 “荷電效應(yīng) ”。216。荷電效應(yīng)將使樣品出現(xiàn)一穩(wěn)定的表面電勢(shì) VS，它對(duì)光電子逃離有束縛作用。 XPS ?? X射線光電子譜儀的能量校準(zhǔn)v荷電效應(yīng) 考慮荷電效應(yīng)有：其中 ES=VS?e為荷電效應(yīng)引起的能量位移，使得正常譜線向低動(dòng)能端偏移，即所測(cè)結(jié)合能值偏高。荷電效應(yīng)還會(huì)使譜鋒展寬、畸變，對(duì)分析結(jié)果產(chǎn)生一定的影響。 XPS ?? X射線光電子譜儀的能量校準(zhǔn)v荷電效應(yīng) 216。荷電效應(yīng)的來(lái)源主要是樣品的導(dǎo)電性能差。216。荷電電勢(shì)的大小同樣品的厚度、 X射線源的工作參數(shù)等因素有關(guān)。216。實(shí)際工作中必須采取有效的措施解決荷電效應(yīng)所導(dǎo)致的能量偏差。 XPS ?? X射線光電子譜儀的能量校準(zhǔn)v荷電效應(yīng) 中和法 216。制備超薄樣品；216。測(cè)試時(shí)用低能電子束中和試樣表面的電荷，使Ec，216。這種方法一方面需要在設(shè)備上配置電子中和槍，另一方面荷電效應(yīng)的消除要靠使用者的經(jīng)驗(yàn)。 XPS ?? X射線光電子譜儀的能量校準(zhǔn)v荷電效應(yīng) 內(nèi)標(biāo) 法 216。在處理荷電效應(yīng)的過(guò)程中，人們經(jīng)常采用內(nèi)標(biāo)法。即在實(shí)驗(yàn)條件下，根據(jù)試樣表面吸附或沉積元素譜線的結(jié)合能，測(cè)出表面荷電電勢(shì)，然后確定其它元素的結(jié)合能。XPS ?? X射線光電子譜儀的能量校準(zhǔn)v荷電效應(yīng) 內(nèi)標(biāo) 法 216。在實(shí)際的工作中，一般選用 (CH2)n中的 C1s峰， (CH2)n一般來(lái)自樣品的制備處理及機(jī)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。216。這種方法的缺點(diǎn)是對(duì)濺射處理后的樣品不適用。另外，金可能會(huì)與某些材料反應(yīng)，公布的C1s譜線的結(jié)合能也有一定的差異。XPS ?? X射線光電子譜儀的能量校準(zhǔn)v荷電效應(yīng) 內(nèi)標(biāo) 法 216。有人提出向樣品注入 Ar作內(nèi)標(biāo)物有良好的效果。 Ar具有極好的化學(xué)穩(wěn)定性，適合于濺射后和深度剖面分析，且操作簡(jiǎn)便易行。216。選用 Ar2p3/2譜線對(duì)荷電能量位移進(jìn)行校正的效果良好。這時(shí)，標(biāo)準(zhǔn) Ar2p3/2譜線的結(jié)合能 ?eV。 XPS ?? XPS中的化學(xué)位移 v化學(xué)位移216。由于原子所處的化學(xué)環(huán)境不同而引起的內(nèi)層電子結(jié)合能的變化，在譜圖上表現(xiàn)為譜峰的位移，這一現(xiàn)象稱為 化學(xué)位移 。216?；瘜W(xué)位移的分析、測(cè)定，是 XPS分析中的一項(xiàng)主要內(nèi)容，是 判定原子化合態(tài) 的重要依據(jù)。 XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v化學(xué)位移三氟化乙酸乙脂中四個(gè)不同 C原子的C1s譜線。 XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v化學(xué)位移High resolution Al (2p) spectrum of an aluminum surface. The aluminum metal and oxide peaks shown can be used to determine oxide thickness, in this case nanometres. XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v化學(xué)位移化學(xué)位移的理論分析基礎(chǔ)是結(jié)合能的計(jì)算。根據(jù)前面所講的計(jì)算方法可以知道對(duì)于處于環(huán)境為 1和 2的某種原子有： XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v化學(xué)位移在大多數(shù)的情況下，相對(duì)論效應(yīng)和相關(guān)的修正對(duì)結(jié)合能的影響是較小的，可以忽略。對(duì)付馳豫效應(yīng)的方法是用近似關(guān)系式：其中 E+為離子體系的 SCF能。 XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v電荷勢(shì)模型 電荷勢(shì)模型是由 Siegbahn等人導(dǎo)出的一個(gè)忽略弛豫效應(yīng)的簡(jiǎn)單模型。在此模型中，假定分子中的原子可以用空心的非重疊的靜電球殼包圍一中心核近似。這樣結(jié)合能位移可表示成 其中 ?EV和 ?EM 分別是原子自身價(jià)電子的變化和其它原子價(jià)電子的變化對(duì)該原子結(jié)合能的貢獻(xiàn)。 XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v電荷勢(shì)模型 因此有：其中 q是該原子的價(jià)殼層電荷； V是分子中其它原子的價(jià)電子在此原子處形成的電荷勢(shì) ?? 原子間有效電荷勢(shì)； k為常數(shù)； ER是參數(shù)點(diǎn)。 XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v電荷勢(shì)模型 原子間有效電荷勢(shì)可按點(diǎn)電荷處理有：RAB是原子 A與 B間的距離， qB是 B原子的價(jià)電荷。 XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v電荷勢(shì)模型 q可用 Pauling半經(jīng)驗(yàn)方法求得：QA為 A原子上的形式電荷，即化學(xué)鍵上所共享電子在原子間均等分配時(shí) A原子上的靜電荷。 A原子失去電子時(shí)QA0；得到電子時(shí) QA0；純共價(jià)鍵時(shí) QA=0。 n為 A原子的平均鍵數(shù)，單鍵 n=1，雙鍵 n=2，叁鍵 n=3。 XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v電荷勢(shì)模型 I為 A原子成鍵的部分離子特征。 Pauling建議XA和 XB是 A,B原子的電負(fù)性。 結(jié)果表明， ?EB與q之間有較好的線性關(guān)系 ，理論與實(shí)驗(yàn)之間相當(dāng)一致。 XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v電荷勢(shì)模型 含碳化合物 C1s電子結(jié)合能位移同原子電荷 q的關(guān)系 XPS ?? XPS中的化學(xué)位移v價(jià)勢(shì)模型 一個(gè)更基本的方法是用
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