XPS全譜分析-XPS分析元素含量

X射線光電子能譜技術(shù)（XPS測(cè)試）是電子材料與元器件顯微分析中的一種先進(jìn)分析技術(shù)，而且是和俄歇電子能譜技術(shù)（AES）常常配合使用的分析技術(shù)。由于它可以比俄歇電子能譜技術(shù)更準(zhǔn)確地測(cè)量原子的內(nèi)層電子束縛能及其化學(xué)位移，所以它不但為化學(xué)研究提供分子結(jié)構(gòu)和原子價(jià)態(tài)方面的信息，還能為電子材料研究提供各種化合物的元素組成和含量、化學(xué)狀態(tài)、分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵方面的信息。

X射線光電子能譜技術(shù)（XPS測(cè)試）在分析電子材料時(shí)，不但可提供總體方面的化學(xué)信息，還能給出表面、微小區(qū)域和深度分布方面的信息。 另外，因?yàn)槿肷涞綐悠繁砻娴腦射線束是一種光子束，所以對(duì)樣品的破壞性非常小，這一點(diǎn)對(duì)分析有機(jī)材料和高分子材料非常有利。

XPS的原理是用X射線去輻射樣品，使原子或分子的內(nèi)層電子或價(jià)電子受激發(fā)射出來(lái)。被光子激發(fā)出來(lái)的電子稱為光電子。可以測(cè)量光電子的能量，以光電子的動(dòng)能/束縛能（binding energy，Eb=hv光能量-Ek動(dòng)能-w功函數(shù)）為橫坐標(biāo)，相對(duì)強(qiáng)度（脈沖/s）為縱坐標(biāo)可做出光電子能譜圖。從而獲得試樣有關(guān)信息。X射線光電子能譜因?qū)瘜W(xué)分析最有用，因此被稱為化學(xué)分析用電子能譜（Electron Spectroscopy for Chemical Analysis）。

為了說(shuō)明XPS譜，鑠思百檢測(cè)在寬能量范圍內(nèi)掃描了一張氧化鋇的全譜。在這張譜上有多個(gè)鋇和氧的峰以及表面雜質(zhì)碳峰。這張氧化鋇的譜采集約10秒鐘。由于氧化鋇為絕緣體，在分析期間，在樣品上導(dǎo)入一束低能電子控制樣品荷電。在譜圖中譜峰下方出現(xiàn)了明顯的背景，這是由于電子在逃逸樣品前發(fā)生非彈性散射所致。這種非彈性散射降低了電子的動(dòng)能和譜峰的強(qiáng)度。定量分析譜之前必須扣除背景。

從XPS譜中也可以確定化學(xué)價(jià)態(tài)。 此處給出兩種方法處理聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）的C1s XPS譜。這兩個(gè)樣品的處理方法不同，一個(gè)是旋涂，另一個(gè)是切片PET。PET中的碳原子出現(xiàn)了3種化學(xué)態(tài)。兩種處理方法導(dǎo)致了不同的聚合物構(gòu)形，也影響了XPS譜使得（－O－C－）峰發(fā)生微小移動(dòng)。

鑠思百檢測(cè)可提供X射線光電子能譜技術(shù)（XPS）測(cè)試，該測(cè)試作為一種現(xiàn)代分析方法，具有如下特點(diǎn)：

（1）可以分析除H和He以外的所有元素，對(duì)所有元素的靈敏度具有相同的數(shù)量級(jí)。

（2）相鄰元素的同種能級(jí)的譜線相隔較遠(yuǎn)，相互干擾較少，元素定性的標(biāo)識(shí)性強(qiáng)。

（3）能夠觀測(cè)化學(xué)位移。化學(xué)位移同原子氧化態(tài)、原子電荷和官能團(tuán)有關(guān)?；瘜W(xué)位移信息是XPS用作結(jié)構(gòu)分析和化學(xué)鍵研究的基礎(chǔ)。

（4）可作定量分析。既可測(cè)定元素的相對(duì)濃度，又可測(cè)定相同元素的不同氧化態(tài)的相對(duì)濃度。

（5）是一種高靈敏超微量表面分析技術(shù)。樣品分析的深度約2 nm，信號(hào)來(lái)自表面幾個(gè)原子層，樣品量可少至10^-8g，絕對(duì)靈敏度可達(dá)10^-18g。

鑠思百檢測(cè)可提供常規(guī)XPS測(cè)試應(yīng)用在：

1.樣品表面1-12nm的元素和元素質(zhì)量

2.檢測(cè)存在于樣品表面的雜質(zhì)

3.含過(guò)量表面雜質(zhì)的自由材料的實(shí)驗(yàn)式

4.樣品中一種或多種元素的化學(xué)狀態(tài)

5.一個(gè)或多個(gè)電子態(tài)的鍵能

6.不同材料表面12 nm范圍內(nèi)一層或多層的厚度

7.電子態(tài)密度測(cè)量

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