XPS仪器及基础分析讲义PPT学习教案

1、会计学1 XPS仪器及基础分析讲义仪器及基础分析讲义 X射线光电子能谱法（射线光电子能谱法（X-ray Photoelectron Spectrum， 简称简称XPS）是利用波长在）是利用波长在X射线范围的高能光子照射被测样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品，测量由此引起的光电子能量分布的一种谱学方法。谱学方法。 样品在样品在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，因此可用来测定固体表面的电子结构

2、和表面组分的化定的，因此可用来测定固体表面的电子结构和表面组分的化 学成分。在后一种用途时，一般又称为学成分。在后一种用途时，一般又称为“化学分析光电子能化学分析光电子能 谱谱”（Electron Spectroscopy for Chemical Analysis，简，简 称称ESCA）。）。 XPS在实验时样品表面受在实验时样品表面受辐射损伤小辐射损伤小，能检测周期表中除，能检测周期表中除 H和和He以外所有的元素，并具有很高的绝对灵敏度。因此，以外所有的元素，并具有很高的绝对灵敏度。因此， XPS是目前表面分析中使用最广的谱仪之一。是目前表面分析中使用最广的谱仪之一。 第1页/共33页

3、前前XPS和和ESCA已公认为是同义词已公认为是同义词 而不再加以区别。而不再加以区别。 第2页/共33页 XPS 在在AES中解释起来就困难的多。中解释起来就困难的多。 第3页/共33页 第4页/共33页 同时控制谱仪操作并提供处理数同时控制谱仪操作并提供处理数 据的手段据的手段 。 第5页/共33页 第6页/共33页 第7页/共33页 它方法的相同点和不同点。它方法的相同点和不同点。 第8页/共33页 且不会妨碍取得有用的数据。且不会妨碍取得有用的数据。 第9页/共33页 第10页/共33页 第11页/共33页 为了进行仔细的定量研究，这个为了进行仔细的定量研究，这个 因素必须考虑。因素必

4、须考虑。 第12页/共33页 第13页/共33页 第14页/共33页 第15页/共33页 第16页/共33页 第17页/共33页 第18页/共33页 第19页/共33页 第20页/共33页 第21页/共33页 Surface Carbonate on Ni(100) 第22页/共33页 Surface Carbonate Decomposition on Ni(100) 第23页/共33页 第24页/共33页 第25页/共33页 第26页/共33页 525530535540545 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 图13 零 时刻氧 的xps图 Y

5、 intensity X bonding B 525530535540545 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 图14 600s时 氧 的 xps图 Y intensity X bonding C 525530535540545 2600 2800 3000 3200 3400 3600 图15 1110s时 氧 的 xps图 Y intensiyty X bonding D 525530535540545 2400 2600 2800 3000 3200 3400 3600 图-16 2400s时 氧 的 xps 能 谱 图 Y intensity X b

6、onding E 0时刻的XPS图 600S时刻的XPS图 1100S时刻的XPS图 2400S时刻的XPS图 第27页/共33页 05001000150020002500 1 2 3 4 5 6 7 图 - 1 6镀 件 从表 面 到 基 体 过 程 中 氧 含 量 的 变 化 图 原 子 数 百 分 比 （ %） 时 间 （s） 第28页/共33页 X射线光电子能谱仪射线光电子能谱仪 产品编号：产品编号： C12082 产品型号： JPS-9200 原产地： 日本 第29页/共33页 第30页/共33页 第31页/共33页 名称名称样品处样品处 理理 样品状样品状 态态 所得信息所得信息不能分不能分 析元素析元素 XPS非破坏非破坏固固.液液.气气表面化学组成及表面化学组成及 定量定量,表面电子结表面电子结 构和化学键特征构和化学键特征 H, He UPS非破坏非破坏气气.固固.液液表面化学组成表面化学组成,吸