1、第五章电子能谱分析 表面分析技术1u电子能谱分析属于 固体 表面 分析l 表面 指固体最外层的 110个原子的 表面层 和吸附在它上面的 原子、分子、离子或其它 覆盖层 ，它的 深度从 小于 1到几个 nm（有时把它放宽到 10个 nm）；或者， 包括采取剥离技术将表面层沿纵向深度暴露出的 新表面 ；同时， 一物质表面与另一物质表面间会产生相互间的物理与化学作用，形成固 -固、固 -气、固 -液间的界面 。25-1 概述 表面分析的主要类型 表面分析的基本原理 表面分析的所给信息 表面分析的基本特点 表面分析的研究意义3一、表面分析的主要类型1、 X射线光电子能谱（ X-ray photoel
2、ectron spectroscopy， XPS）2、俄歇电子能谱（ Auger electron spectroscopy， AES）3、紫外光电子能谱（ Ultraviolet photoelectron spectroscopy， UPS）4、离子探针显微分析（ Ion probe microanalysis，IPMA）45二、表面分析的基本原理l 可看作由 一次束（电子束、 X射线、光、离子） 照射 固体样品 产生 二次束（电子、二次离子、荧光 X射线） ；l 分析 带有 样品信息 的 二次束 ；l 实现 对样品的 分析 。 由于样品深处产生的二次粒子不能射出，仅有样品表层产 生的粒子
3、射出被检测 称为表面分析。6三、表面分析的所给信息 （补充）1、物质表面层的 化学成分 除氢元素以外的所有元素 都可以从表面分析法获得定性和定量的结果；X 射线能谱分析一般只能分析到原子序数为 11以上的元素，定量分析也只能达到半定量的程度。2、物质表面层的 元素所处状态 即元素所处的 原子状态、价态、分子结构 等信息。3、表面层的 物质状态 如表面层的分子和吸附层 分子状态、氧化态、腐蚀状态、表面反应生成物 等。4、物质表面层的 物理性质 。7四、表面分析的基本特点 （补充）1、 测定的是 物质 表面 的 平均成分 ，而不是体内或微区成分；2、 测定的是 物质受激发而发出的 价电子或内层电子
4、的能量 ；3、 给出的是 原子指纹 ，即测定原子的 价态 （电子结构）、原子和电子所处的 能级 ；4、无损分析（优点）5、要求的真空度很高（缺点）， 要达到 10-9 10-10 Torr，而 X射线管的真空度只要达到 10-7 Torr即可。8五、表面分析的研究意义 （补充）l 固体 表面所处环境 与 内部基体 有较大的差异，l 表面与界面 都形成了 不同于基体 的 不均匀相 ， 包括化学组成、元素价态、电子能态、原子的空间排列等，从而具有与基体不同的物理化学性质。95-2 X射线光电子能谱法 X-ray Photoelectron Spectroscopy， XPS XPS的基本概述 XPS的基本原理 XPS仪 XPS谱图 XPS的分析应用 XPS法的基本特点10
