1、第十三章 电子能谱分析方法第一节 概述第二节 X射线光电子能谱法表面 : 物质存在的一种形态 :气态,液态,固态,表面态固体表面:理想的 -固体终端实际的 -体相性质开始变化, 5 20nm数量级第一节 概述表面特点:固体表面的物理和化学组成和原子排列常常与体相不同;由于表面向外一侧没有临近原子,表面原子有一部分化学键伸向空间 (形成悬挂键 ) ,因此表面具有活泼的化学性质;表面原子的电子状态也和体内不同,使表面具有一些特殊的力学,光学,电磁,电子和化学性质;(纳米科学 )表面重要性:当固体与任意另一相作用时,首先接触的是表面原子;表面性质不同于体相性质;与表面性质有关的现象 :腐蚀,粘接,吸
2、附,催化,电极表面反应 表面性质的重要性 表面分析的重要和必要性。表面分析技术 :通过微观粒子或 (电,磁等 )场与表面的相互作用而获得表面信息。电子能谱电子能谱是探测样品在 入射粒子 作用下 发射 出来的 电子 ,分析这些电子所带有的 信息 (能量,强度等 ),从而了解 样品的组成及原子和分子电子结构 的一门科学。基本过程 : 从光源产生的单能光束照射样品,使原子或分子中的电子受激而发射出来,再用能量分析器测量这些电子的能量分布,得以被测电子的动能 (或结合能 )为横坐标,以电子计数率为纵坐标的电子能谱M + h M+* + e- (1/2mv2)M中性分子或原子, M+* 为处于激发态的离
3、子h入射光子, e- 为射出的电子电子能谱分类:根据激发源的不同,常见电子能谱分为 :X射线光电子能谱 (简称 XPS)(X-Ray Photoelectron Spectroscopy)俄歇电子能谱 (简称 AES)(Auger Electron Spectroscopy)紫外光电子能谱 (简称 UPS)(Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy)主要表面分析方法综合比较 特征 :光电子或俄歇电子 ,在逸出的路径上 自由程 很短,实际能探测的信息深度只有 表面几个至十几个原子层 ,光电子能谱通常用来作为 表面分析 的方法。电子能谱仪主要由 激发源 、 电子能量分析器 、探测电子的 检测器 和 真空系统 等几个部分组成。