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文档简介

1、 XPS 的发展的发展 基本概念基本概念 XPS 的工作流程及原理的工作流程及原理 利用利用XPS谱图鉴别物质谱图鉴别物质 XPS的实验方法的实验方法 XPS谱图的解释步骤谱图的解释步骤 XPS 的特点的特点 XPS理论首先是由瑞典皇家科学院院士、乌普萨拉大学物理研究所所长 KSiebahn 教授创立的。 原名为化学分析电子能谱: ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)。 1954年研制成世界上第一台双聚焦磁场式光电子能谱仪。 XPS是一种对固体表面进行定性、定量分析和结构鉴定的实用性很强的表面分析方法。 光 源(X-ray)过滤窗样

2、品室能量分析器检测器扫描和记录系统真空系统(1.3310-51.3310-8Pa)磁屏蔽系统(110-8T)光电发射定律光电发射定律 h = EB+ EK即光子的能量转化为电子的动能即光子的能量转化为电子的动能EK并克服原子核对并克服原子核对核外电子的束缚核外电子的束缚EB EB=h - EK 1对气态原子或分子 h= EBv +EKv 2对固体样品必须考虑晶体势场和表面势场对光电子的束缚作用以及样品导电特性所引起的附加项） h= EBF+ EKF +S EBF:电子结合能，电子脱离原子核及其它电子作用所需的能量 S：逸出功功函数），电子克服晶格内周边原子作用变成自由电子做需的能量。 Ek ：

3、自由电子动能。光电发射定律光电发射定律两者只能选择其一两者只能选择其一 电离放出光电子X-ray样品能量分析器检测器（记录不同能量的电子数目）光电子产生过程：e-h(X-ray)利用XPS谱图鉴定物质成分： 利用某元素原子中电子的特征结合能来鉴别物质。 自旋-轨道偶合引起的能级分裂，谱线分裂成双线强度比），特别对于微量元素： 对于P1/2和P3/2的相对强度为1:2，d3/2和d5/2为2:3，f5/2和f7/2为3:4；下图是Si的2P电子产生的分裂峰(1:2): 利用俄歇化学位移标 识谱图鉴定物质： 如：Cu与CuO的化学位移为0.4eV Ag与Ag2SO4化学位移为0.1eV 而对它们来说俄歇化学位移相当大。 在XPS谱图中首先鉴别出C1s、O1s、C(KLL) 和O(KLL)的谱峰通常比较明显）。 鉴别各种伴线所引起的伴峰。 先确定最强或较强的光电子峰或俄歇电子峰），再鉴定弱的谱线。 辨认p、d、f自旋双重线，核对所得结论。可以分析除H和He以外的所有元素。相邻元素的同种能级的谱线相隔较远，相互干扰较少，元素定性的标识性强。能够观测化学位移，化学位移同原子氧化态、原子电荷和官能团有关。化学位移信息是利用XPS进行原子结构分析和化学键研究的基础。可作定量分析，即可测定元素的相对浓度，又可测定相同元素的不同氧化态的相对浓度。是一种高灵

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