紫外光電子能譜UPS測(cè)試

1.測(cè)試功能

   主要用于分析導(dǎo)體和半導(dǎo)體薄膜材料的功函數(shù)、價(jià)帶譜、獲取價(jià)帶/HOMO位置及能級(jí)排列圖。

   2.測(cè)試條件：He燈光源（HeI 21.2 eV）

   3.測(cè)試內(nèi)容和數(shù)據(jù)形式：

   在樣品表面選取一點(diǎn)，分別進(jìn)行（1）價(jià)帶譜測(cè)試和（2）施加-5V或-10V偏壓測(cè)試二次電子截止邊譜圖（注明：為了得到高質(zhì)量數(shù)據(jù)，兩張譜圖是分兩次采集），提供價(jià)帶譜和二次電子截止邊譜圖的excel數(shù)據(jù)。

   4.樣品要求：樣品導(dǎo)電性：導(dǎo)體或半導(dǎo)體樣品（表面電阻<10MΩ ）。

樣品尺寸：5mm*5mm   至7mm*7mm，不接受大尺寸樣品，測(cè)試樣品形態(tài)：表面分布均勻、清潔無污染的固體薄膜或塊材。

   5.測(cè)試過程：樣品表面隨機(jī)選取一點(diǎn)測(cè)試，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，增加測(cè)試點(diǎn)，增加費(fèi)用。

   6.注意事項(xiàng)：

   （1）常規(guī)測(cè)試：送樣品前，填好好委托單發(fā)客服審核，確保正常測(cè)試。

   （2）測(cè)試時(shí)采用金箔樣品校準(zhǔn)儀器，保證儀器正常工作，對(duì)因樣品問題導(dǎo)致的數(shù)據(jù)異常，測(cè)試費(fèi)用正常收取。

   （3）測(cè)試完的樣品，僅保留3個(gè)工作日，3個(gè)工作日后銷毀，送檢樣品一般不建議回收，如需回收請(qǐng)注明，不承擔(dān)回寄費(fèi)用和丟失風(fēng)險(xiǎn)；

   7.UPS測(cè)試常見問題：

   （1）為什么提供的UPS是兩張譜圖，而不是一張譜圖？

   通常有的UPS會(huì)把價(jià)帶（VB）和二次電子截止邊（SEC）一起掃描，但由于二次電子截止邊的信號(hào)非常強(qiáng)，掃譜時(shí)必須降低分析器MCP的電壓，這樣會(huì)導(dǎo)致價(jià)帶的信號(hào)較弱，不利于觀測(cè)價(jià)帶電子態(tài)。所以好一點(diǎn)的UPS 實(shí)驗(yàn)會(huì)把二次電子截止邊（SEC） 和價(jià)帶（VB）分開掃描，掃描二次電子截止邊時(shí)分析器MCP用較低電壓（如右側(cè)譜圖所示），掃描價(jià)帶時(shí)MCP用較高電壓，這樣得到的譜圖質(zhì)量更高，是目前更為專業(yè)的測(cè)試方法。由于二次電子截止邊和價(jià)帶譜圖是用不同分析器電壓采集的，無法合并為一張譜圖，可以采用 如右下譜圖的方式繪制譜圖放于文章中。

  （2）粉末樣品是否適合測(cè)試UPS，有哪些問題？

   由于UPS測(cè)量中光激發(fā)的價(jià)帶電子的動(dòng)能只有幾個(gè)eV，非常容易受到材料表面的導(dǎo)電性、 污染程度和粗糙度等因素影響，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)試結(jié)果存在不確定性風(fēng)險(xiǎn)。

   （3）樣品制備和郵寄時(shí)注意什么？

制備薄膜時(shí)要選用導(dǎo)電性好的基底，如硅片或銅箔等，樣品覆蓋滿基底表面，厚度盡可能薄。郵寄樣品時(shí)，樣品置于樣品盒中需用少量雙面膠固定，防止樣品晃動(dòng)導(dǎo)致表面損傷。注意是少量雙面膠，雙面膠用多了會(huì)導(dǎo)致樣品難以取下，甚至發(fā)生破損。對(duì)于對(duì)水汽和空氣敏感的樣品，建議使用抽真空密封的樣品袋。樣品背面禁止粘標(biāo)簽紙，難以取下，影響抽真空。

  （4）ITO或FTO薄膜樣品制備注意事項(xiàng):

注意ITO或FTO導(dǎo)電玻璃的基底是玻璃（絕緣體），只有表面的ITO或FTO層是導(dǎo)電的，所以樣品薄膜應(yīng)該制備在導(dǎo)電薄膜一測(cè)。對(duì)于導(dǎo)電面的判斷可以借助萬用表測(cè)試，一般玻璃絕緣面的電阻值太大超出量程。對(duì)于透明薄膜樣品，用雙面膠粘樣品時(shí)，一定要粘絕緣玻璃一測(cè)，防止污染樣品表面。

   （5）測(cè)試樣品需要用導(dǎo)電雙面膠粘在樣品托上，由于導(dǎo)電膠粘度比較較大導(dǎo)致樣品比較難取下，可能會(huì)導(dǎo)致樣品破碎。

  （6）為什么與文獻(xiàn)中的測(cè)試結(jié)果差別較大？

樣品的具體狀態(tài)不可能完全一致，例如顆粒尺寸，組分分布、表面形貌和導(dǎo)電性等參數(shù)。即使是類似的樣品，不同文獻(xiàn)的結(jié)果差別也是很大。為了能更好地解釋數(shù)據(jù)，建議同一批次樣品加入對(duì)比樣品。