UPS紫外光電子能譜原理

UPS紫外光電子能譜原理

UPS紫外光電子能譜的原理是什么？今天鑠思百檢測小編帶大家來詳細了解一下~

紫外光電子能譜 (UPS) 的操作原理同 XPS 一樣，唯一的區(qū)別是 UPS 使用幾十 eV 的電離輻射來誘導光電效應，而 XPS 則使用高于 1 keV 的光子。在實驗室中，使用氣體放電燈來生成紫外光子。氣體放電燈通常填充氦氣，但也可使用其它氣體填充，如氬氣和氖氣。氦氣發(fā)射的光子能量為 21.2 eV (He I) 和 40.8 eV (He II)。

由于使用了更低能量的光子，UPS 不能獲取大多數(shù)核心能級的光電發(fā)射，因此譜采集僅限于價帶區(qū)域。使用 UPS 能進行兩種類型的實驗：價帶采集和電子脫出功測量。

UPS紫外光電子能譜怎么看價帶

在確認儀器的費米能級在零點的情況下，確認激發(fā)光子的能量hv（有He I 21.22 eV的也有He II 40.8 eV)，這個基本參數(shù)必須搞清楚；然后，觀察測得的能譜數(shù)據(jù)是BindingEnergy 還是Kinetic energy (兩者等價，一個以待測樣品的光電子在材料中的結(jié)合能為標準，一個以激發(fā)出來的這個光電子的動能為標準，數(shù)學上只需做一個簡單變換即可)。

許多發(fā)出價帶光電子信號的分子軌道高度雜化，因此結(jié)合能譜峰中的偏移要比在核心能級光電發(fā)射峰中觀測到的更加多樣和微小?；谶@個原因，價帶譜主要是通過指紋譜進行材料表征，而單個峰分配則通過在已知電子結(jié)構(gòu)的表面進行或與計算研究結(jié)合來實現(xiàn)。正是由于價帶峰分配具有不確定性，這些譜圖不能用于定量分析。

XPS 也廣泛用于采集價帶譜。將 XPS 和 UPS 聯(lián)合用于價帶譜的研究非常有效，因為軌道橫截面的電離取決于入射光子能量。因此通過使用不同能量的光子，可以對不同的電子躍遷和狀態(tài)進行檢測。

UPS 還比 XPS 具有更高的表面靈敏度。XPS 固有的表面靈敏度與固體內(nèi)的自由電子非彈性平均自由程（IMFP 或 λ）較短有關(guān)。超過 99% 的光電發(fā)射信號從所謂的“信息深度”發(fā)出。按慣例，“信息深度”一般指距表面 3 個平均自由程的長度。XPS 的信息深度通常被認為是 10 nm。這只是一個估計值，因為電子的 IMFP 通常由電子運動的固態(tài)媒介材料特性及電子的動能決定，越低動能的電子其自由程越短。UPS 入射光子能量更低，其發(fā)射的光電子動能遠低于 XPS 中所發(fā)射的光電子動能，由此估計 UPS 的信息深度約為 2-3 nm。

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