關(guān)于XPS表面測(cè)試吸附碳氧的研究

關(guān)于XPS測(cè)試吸附碳氧的簡(jiǎn)單知識(shí)分享

很多人第一次做xps測(cè)試拿到數(shù)據(jù)后會(huì)說(shuō)，為啥我的樣品不含有C-O測(cè)試出來(lái)的樣品里面有很多C-O

這個(gè)問(wèn)題是非常常見(jiàn)的。

一、

第一，大多數(shù)暴露在空氣中的樣品表面通常有一薄層含碳物質(zhì)，這一層通常被稱為外來(lái)碳。即使在大氣中少量曝光也能產(chǎn)生這種薄膜。

不定碳通常由多種(相對(duì)較短的鏈，可能是聚合物[1])碳?xì)浠衔锝M成，具有少量的單鍵和雙鍵氧功能。

這種碳的來(lái)源一直存在爭(zhēng)議。它在本質(zhì)上似乎不是石墨的，而且在大多數(shù)現(xiàn)代高真空系統(tǒng)中，真空油不容易出現(xiàn)(像過(guò)去一樣)[1,2,3,4]。

可能有一些證據(jù)表明，CO或CO2物種可能在XPS室[3]真空中原始表面逐漸出現(xiàn)碳的過(guò)程中起作用。它在絕緣表面的存在提供了一個(gè)方便的收費(fèi)參考通過(guò)設(shè)置主要C 1 s譜線285.0 eV- 284.5 eV

相對(duì)應(yīng)的文獻(xiàn)如下：

[1] T.L. Barr, S. Seal, J. Vac. Sci. Technol. A 13(3) (1995) 1239.

[2] P. Swift, Surf. Interface Anal. 4 (1982) 47.

[3] D.J. Miller, M.C. Biesinger, N.S. McIntyre, Surf. Interface Anal. 33 (2002) 299.

[4] H. Piao, N.S. McIntyre, Surf. Interface Anal. 33 (2002) 591.Labels: Adventitious, carbon

從上述的文獻(xiàn)綜合來(lái)看，xps是測(cè)試表面1-10nm(具體的深度和樣品有關(guān))信息，樣品暴露空氣就會(huì)有吸附層存在1-2nm，所以直接測(cè)試樣品XPS的信息，肯定會(huì)有這些吸附層信息存在的，同時(shí)也可以用吸附到矯正，一般是285.0 eV -284.5 eV不同。

當(dāng)然金屬樣品再高真空下放置一段時(shí)間(1小時(shí))也會(huì)吸附一層含碳物質(zhì)。最終我們可以等到2個(gè)主要信息，第一XPS測(cè)試建議測(cè)試新鮮樣品，第二針對(duì)XPS附件UPS測(cè)試，因UPS測(cè)試信息是1-2nm,故測(cè)試暴露空氣中的樣品，UPS都需要先清潔樣品再測(cè)試數(shù)據(jù)才可靠。

二、

第二，如果樣品本身就是主要的碳材料，數(shù)據(jù)分析等到的信息中C-C,C-O中吸附物與本身的信息是重疊的。

三、

第三，常見(jiàn)的C分析數(shù)據(jù)參考資料如下：

Table 1. Contaminated/oxidized polyethylene surface C 1s fitting parameters.