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紫外光電子能譜(UPS) ?項(xiàng)目簡(jiǎn)介
UPS用于測(cè)定導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料的功函數(shù)與價(jià)帶頂。 ?樣品要求
1. 塊體樣品要求平整,干凈,導(dǎo)電性好,尺寸必須大于5*5mm-小于10*10mm左右,厚度小于2mm;粉末樣品優(yōu)先選擇旋涂法,基材材質(zhì)為ITO、FTO、單晶硅片等半導(dǎo)體材料,且表面導(dǎo)電性連續(xù),不能使用刻蝕后基材制樣,尺寸必須大于5*5mm-小于等于10*10mm左右,厚度小于2mm,薄膜盡可能做的較薄,涂完膜干燥后能看到薄薄一層樣品即可。 2.粉體樣品需要制備為薄膜,參考制備方法及要求如下:先把粉末(粉末顆粒直徑最好在1萬(wàn)目以下)樣品分散在水或乙醇里(濃度盡量低點(diǎn)),旋涂滴在ITO上烘干,可以多循環(huán)幾次,一定要保證膜表面盡量平整、均勻、連續(xù)、整潔,ITO尺寸必須大于5*5mm-小于10*10mm左右,涂完膜干燥后膜層以完全覆蓋住ITO即可(膜層厚度10-50nm即可),膜層的電阻最好小于10千歐,最大不能超過30千歐。 ?結(jié)果展示
測(cè)試結(jié)果一般給出的是excel等格式的原始數(shù)據(jù)。
1. 測(cè)試結(jié)果為什么跟文獻(xiàn)或者預(yù)期有偏差?第一,由于UPS測(cè)量中光激發(fā)電子的動(dòng)能在0-20eV范圍,在此能量區(qū)間的電子逃逸深度較小,且隨能量急劇變化,材料表面的導(dǎo)電性、污染程度和粗糙度等因素會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生較大影響,輕則導(dǎo)致譜圖的峰位移動(dòng)和峰形變化,重則導(dǎo)致無(wú)信號(hào)。UPS適用于分析表面均勻潔凈的導(dǎo)體以及導(dǎo)電性較好的半導(dǎo)體薄膜材料。對(duì)于合成的粉末樣品,影響因素較多,UPS測(cè)試存在一定風(fēng)險(xiǎn) ; 第二,UPS測(cè)試過程中,紫外光的掃描范圍僅為樣品中的某個(gè)微小區(qū)域,如果樣品制備不均勻,或者測(cè)試區(qū)域恰好條件不佳,也可能會(huì)影響測(cè)試結(jié)果; 2. 測(cè)試?yán)蠋熃o出的數(shù)據(jù)分析結(jié)果準(zhǔn)確嗎,是否可以調(diào)整?測(cè)試?yán)蠋熃o出的只是分析結(jié)果僅供參考,因?yàn)闇y(cè)試?yán)蠋煵恢烂總€(gè)樣品具體是什么材料,只能根據(jù)自己的習(xí)慣和經(jīng)驗(yàn)大致作圖分析,所以我們一般還需要根據(jù)對(duì)樣品性質(zhì)的了解,對(duì)數(shù)據(jù)分析結(jié)果微調(diào)甚至大的調(diào)整。 3. UPS是否需要清潔表面因UPS采集信息較淺,若樣品表面容易變質(zhì), 可清潔掉表面材料(一般10nm內(nèi)),測(cè)試清潔后的樣品表面 4. 偏壓和無(wú)偏壓的數(shù)據(jù)分別時(shí)候時(shí)候用?①無(wú)偏壓模式:驗(yàn)證樣品導(dǎo)電性、測(cè)定價(jià)帶頂; ②偏壓模式:測(cè)定功函數(shù)、價(jià)帶頂,驗(yàn)證半導(dǎo)體類型(P型/N型)。 5. 怎么分析價(jià)帶頂和功函數(shù)未加偏壓:看低結(jié)合能一側(cè)(費(fèi)米邊),做切線與右側(cè)直線(平行于X軸)的交點(diǎn),即為價(jià)帶頂。 示例:
若數(shù)據(jù)為施加偏壓后的,例如,加-5V偏壓,則需要先校正,看高結(jié)合能一側(cè)(二次電子截止邊),做切線與左側(cè)直線(平行于X軸)的交點(diǎn),用21.22減去交點(diǎn)的值,即為功函數(shù)。
6. XPS和UPS在測(cè)試上的異同
?測(cè)試提示:
1.可開正規(guī)測(cè)試發(fā)票,附帶測(cè)試清單。 2.有腐蝕性,毒性,或其他有危害性等特殊樣品要事先告知測(cè)試人員,測(cè)試人員也要告知樣品方哪些樣品不能測(cè)或會(huì)對(duì)儀器產(chǎn)生損傷,測(cè)試后會(huì)對(duì)樣品產(chǎn)生哪些變化; 3.客戶需提供詳細(xì)的樣品資料,包括元素,主要成分和詳細(xì)測(cè)試參數(shù)及條件。和測(cè)試人員充分討論,商定最終測(cè)試條件; 4.測(cè)試人員與顧客通過QQ,微信或郵件溝通,出現(xiàn)測(cè)試糾紛,郵件或聊天記錄將作為重要的仲裁依據(jù);請(qǐng)加QQ和技術(shù)人員交流。QQ:82187958。微信:15071040697 5.杜絕測(cè)試、解析和合成違反國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)的樣品,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)將追究其法律責(zé)任。 |