11XPS简介-修改20130401.pdfVIP

X射线光电子能谱仪简介 主要内容 XPS基本原理 XPS仪器构造 XPS冶金学科的应用 XPS基本原理 XPS 是什么 X-ray Photoelectron Spectroscopy （X射线光电子能 谱 ，简称XPS ）是利用波长在X射线范围的高能光子照射 被测样品，测量由此引起的光电子能量分布的一种谱学 方法 。 样品在X射线作用下，各种轨道电子都有可能从原子中激 发成为光电子，由于各种原子、分子的轨道电子的结合 能是一定的，因此可用来测定表面化学元素组成、含量 及形态。样品表面受辐射损伤小，能检测周期表中除H、 He以外的所有元素。 XPS基本原理 一定能量(hυ )的X光照射到样品表面，和待测 光电 物质发生作用，可以使待测物质原子中的电子 效应 脱离原子成为自由电子(光电子)。 Kinetic Energy 光电子 动能 E K E X-ray fermi level hυ Binding Energy 2p 结合能 E B 2s 1s 能量守恒 hυ E A + h υ ⎯→ A+* + e− hυ =E +E B B K XPS基本原理 这些光电子进入能量分析器，利 用能量分析器的色散作用，可获 得按能量大小分布的X射线光电 子谱，如图所示。 右图为金属铝的XPS谱图（激发 源为单色AlK ） α （a ）扫描全谱； （b ）为（a ）高能端的扩展。 XPS基本原理 XPS特色  样品处理简单，无损伤  广泛适应性  能获取丰富的化学信息  定量分析较好 在最外层表面10nm  原子浓度1%的所有元素（除H, He 外）的鉴别 内，XPS可提供  表面元素组成的半定量测定（误差 ±10% ）  亚单层灵敏度；探测深度1 ～20原子单层 (10 nm)  优异的化学信息(化学位移和各种终态效应，以 及完善的标准化合物数据库) ；关