現(xiàn)代分析xpsppt課件-在線瀏覽
2025-06-18 12:13本頁面
【正文】 線 能 量 半峰高寬 (eV) Y M? Zr M? Na K? Mg K? Al K? Si K? Ti K?1 4511 Cr K?1 5415 Cu K?1 8048 《 現(xiàn)代材料分析技術(shù) 》 各種 X射線源的能量 24 X射線的單色化 ? X射線均具有很寬的自然寬度，能量分辨率受到限制；必須進行單色化； ? X射線難以聚焦，單色化困難； ? 一般采用 Rowland圓晶體進行單色化（ 衍射方式 ）將 X射線用石英晶體的 (1010)面沿 Bragg反射方向衍射后便可使 X射線單色化。 ? 強度為原來的 1%。對光電子動能的測量，主要利用靜電場、靜磁場及電子的飛行時間等方式。 ? 其中同心半球型能量分析器（ (CHA）同時裝有入射電磁透鏡和孔徑選擇板，可以進行超高能量分解光電子測定，高分解能角度分解測定。 31 3. 電子探測及數(shù)據(jù)處理 ? 光電子信號微弱； 10－ 16~ 10 14A ? 光電倍增管，多通道板，位置靈敏檢測器三種； ? 光電倍增管： 原理是當一個電子進入到倍增管內(nèi)壁與表面材料發(fā)生碰撞會產(chǎn)生多個二次電子，多次碰撞就可以達到放大的目的； 采用高阻抗、高二次電子發(fā)射材料，增益： 109 《 現(xiàn)代材料分析技術(shù) 》 32 ? 樣品表面的清潔； ? 樣品表面層的離子刻蝕； ? Ar離子 ，氧離子，銫離子，鎵離子等 ? 固定濺射和掃描濺射方式 ? 濺射的均勻性 ? 濺射過程的其他效應(yīng) 《 現(xiàn)代材料分析技術(shù) 》 33 ? 電子的平均自由程；（ 10－ 5 torr， 50m） ? 清潔表面（ 10－ 6 torr， 1s，原子單層） ? 場發(fā)射離子槍要求（ 108 torr ） ? XPS要求： 108 torr以上 《 現(xiàn)代材料分析技術(shù) 》 34 超高真空的獲得 《 現(xiàn)代材料分析技術(shù) 》 ? 利用機械泵，使真空度達到 102 Torr； ? 利用渦輪分子泵，使真空度達到 106 Torr以下； ? 利用離子泵，達到 UHV條件 35 6. 成像 XPS ? 給出的是元素分布像 ? 可給出元素化學成份像 ? 可進行顯微分析 ? 8微米分辨率 《 現(xiàn)代材料分析技術(shù) 》 36 四、 XPS譜及其 分析方法 1. 定性分析 同 AES定性分析一樣 ， XPS分析也是利用已出版的 XPS手冊 。特定元素的特定軌道產(chǎn)生的光電子能量是固定的，依據(jù)其結(jié)合能可以標定元素； ? 理論上可以分析除 H， He以外的所有元素，并且是一次全分析。為了提高定性分析的靈敏度，一般應(yīng)加大通能，提高信噪比 ? 通常 XPS譜圖的橫坐標為結(jié)合能，縱坐標為光電子的計數(shù)率。 ? 對于金屬和半導體樣品幾乎不會荷電，因此不用校準。因為，當荷電較大時，會導致結(jié)合能位置有較大的偏移，導致錯誤判斷。 ? 一般來說，只要該元素存在，其所有的強峰都應(yīng)存在，否則應(yīng)考慮是否為其他元素的干擾峰。 《 現(xiàn)代材料分析技術(shù) 》 40 典型 XPS譜 600 500 400 300 200 100 0B in d in g E n e r g y [ e V ]Counts [a.u.]Al 2pAl 2sC 1sN 1sTi 2pO 1s T i( C N )x/ A l f il mX軸 —— 電子束縛能或動能 Y軸 —— 光電子的強度 N（ E） /E 《 現(xiàn)代材料分析技術(shù) 》 41 XPS特征 ? 背底上疊加一系列譜峰，峰的束縛能是各元素的特征，直接代表原子軌道能級 ? 構(gòu)成背底的有軔致輻射引起的光電子發(fā)射及非彈性散射電子 ? 本底隨束縛能增加而升高 ? S電子是單峰， p、 d、 f電子產(chǎn)生雙峰 《 現(xiàn)代材料分析技術(shù) 》 42 XPS 譜線的類型 ? 在 XPS中可以觀察到幾種類型的譜線 。 ? 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 。 《 現(xiàn)代材料分析技術(shù) 》 43 ? 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
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