現(xiàn)代材料分析測(cè)試技術(shù)第12章x射線電子能譜-展示頁(yè)
2024-12-17 10:57本頁(yè)面
【正文】 電子可以脫離樣品表面進(jìn)入真空中，且具有一定的能量。 ?與電子殼層平均半徑 ， 入射光子能量 ， 原子序數(shù)有關(guān)； 輕原子： ? 1s / ? 2 s ≈20 重原子： 同殼層 ? 隨原子序數(shù)的增加而增大； 電子逃逸深度 ?： 逸出電子的非彈性散射平均自由程 。 它只與 K、 L的能級(jí)有關(guān) ，與激發(fā)初始的入射粒子的能量無(wú)關(guān) ， 這是 AES的一個(gè)特點(diǎn) ， 也是其識(shí)別元素的依據(jù) 。 一個(gè)較外層的電子 （ 如 L1殼層的電子） 會(huì)填充這一空穴 ， 同時(shí)將釋放出的能量給予某一個(gè)殼層的另一個(gè)電子 （ 如 L1殼層的另一電子 ） 使其從原子中逸出 ， 逸出電子稱為俄歇電子 ， 這個(gè)過(guò)程稱為 KLL躍遷 。 電子能譜法：光致電離； A + h?? A+* + e h? 紫外 (真空 )光電子能譜 h? X射線光電子能譜 h? Auger電子能譜 （ 1） 單色 X射線也可激發(fā)多種核內(nèi)電子或不同能級(jí)上的電子 ， 產(chǎn)生由一系列峰組成的電子能譜圖 ， 每個(gè)峰對(duì)應(yīng)于一個(gè)原子能級(jí) （ s、 p、 d、 f） ；俄歇電子的特征能量與發(fā)射原子序數(shù)有關(guān) ， 從能譜的峰位可以鑒別元素的種類 ， 而俄歇電子能譜的譜峰強(qiáng)度和該元素原子濃度相關(guān) 。該方法用于研究?jī)r(jià)電子和能帶結(jié)構(gòu)的特征。 2） UPS ( Ultraviolent Photoelectron Spectroscopy) 采用 或 作激發(fā)源。 電子能譜的分類： 1） XPS ( Xray Photoelectron Spectroscopy) XPS 采用能量為 10001500eV 的射線源，能激發(fā)內(nèi)層電子。通過(guò)能量分析器收集和研究它們的能量分布，經(jīng)檢測(cè)記錄電子信號(hào)強(qiáng)度與電子能量的關(guān)系曲線。 I ( 2 1 .2 e V ) HeX射線光電子能譜的發(fā)展 簡(jiǎn) 介 表面能譜分析的基本原理 一、固體表面的激發(fā)與檢測(cè) 由激發(fā)源發(fā)出的具有一定的能量的 X射線、電子束、紫外光、離子束或中子束作用于樣品的表面，可將樣品的表面原子中不同能級(jí)的電子激發(fā)出來(lái)，產(chǎn)生光電子或俄歇電子等。 另外 ， 倫敦帝國(guó)學(xué)院的 1962年創(chuàng)制了使用 共振線作為真空紫外光源的光電子能譜儀 ， 在分析分子內(nèi)價(jià)電子的狀態(tài)方面獲得了巨大成功 ， 并在固體價(jià)帶的研究中 ， 此方法的應(yīng)用領(lǐng)域正逐步擴(kuò)大 。 由于它在化學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用 ， 常被稱為化學(xué)分析用電子能譜 （ ESCA） ， 得 1981年諾貝爾物理獎(jiǎng) 。本章內(nèi)容 : 表面分析能譜的基本原理 XPS的譜線識(shí)別、譜峰的位移 XPS的實(shí)驗(yàn)方法及其應(yīng)用
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