表面成分分析技术概述.pdfVIP

表面分析技术概述 表面分析技术  表面形貌（结构）：原子力显微镜AFM  表面结构和电子态：扫描隧道显微镜STM  表面成分分析：质谱仪、能谱仪和光谱仪 2 表面成分分析的研究方法  常用的光谱分析和化学分析得到的都是体内和表面的平 均信息，而且以体内信息为主，因此不是“表面灵敏” 的  获取表面成分信息常用的方法是检测某种探针与固体材 料发生相互作用所产生的某种信号  分析方法是否“表面灵敏”取决于探针的“穿透深度” 或信号从样品内逸出的“逃逸深度” 3 粒子探针  研究固体表面性质的有效手段，是引入某种探针，然 后考察其与表面原子的相互作用  这种探针可以是离子、电子、光子（X射线）及中性粒 子  入射到固体内的探针粒子，与固体内的分子、原子、 电子相互作用而损失能量，所损失的能量转化为其它 形式，依探针粒子的种类和能量的不同而诱发出各种 现象，结果由表面发射出离子、电子、光子等粒子， 这些粒子往往携带与表面原子的种类、能量和排列等 相关的信息，称为信号粒子，测量这些信号粒子，即 可获得关于表面形貌和元素组成等信息  通常称探针粒子为一次粒子，信号粒子为二次粒子 4 离子与样品的相互作用 5 电子与样品的相互作用 6 光子与样品的相互作用 7 常用分析仪器 激发源 信号源 分析技术 分析仪器 （探针粒子） （信号粒子） 二次离子质谱分析仪 离子 二次离子 离子质谱 SIMS 电子 俄歇电子 电子能谱 俄歇电子能谱分析仪AES X射线光电子能谱分析仪 X射线 光电子 电子能谱 XPS 8 分析系统基本构成 探针粒子源 分析器 探测器 （分离或过滤） 扫描驱动 探针 信号 质/能谱图