1、 X-ray 光电子能谱（ X-ray Photoelectron Spectroscopy）福州大学测试中心 何运慧表面分析技术 -XPS优点： 可测除 H、 He以外的所有元素，无强矩阵效应。 n 亚单层灵敏度；探测深度 1 20单层，依赖材料和实验参数。 n 定量分析元素含量。 n 通过化学位移分析化学环境，完整的标准化合物数据库的联合使用。 n 分析是非结构破坏的； X射线束损伤通常微不足道。 n 详细的电子结构和某些几何信息。 表面分析技术 -XPS缺点： 典型的数据采集与典型的俄歇（ AES）相比较慢，部分原因是由于 XPS通常采集了更多的细节信息。 使用 Ar离子溅射作深度剖析时
2、，不容易在实际溅射的同时采集 XPS数据。 横向分辨率较低， 15(小面积 )， 3(成像 )。 何为表面？何为表面 ?n 显然固体的表面性质极大地影响材料的性质。那么如何定义表面呢？表面是固体与其它相的直接界面。n 通常表面被认为是固体最外表的 110个原子单层 的范围。可认为表面有三个区域：顶表面单层，前十层左右和表面膜 (不超过 100nm)。由于表面原子数仅占全部原子的极小一部分，所以要分析表面，就要求分析技术必须对表面极其灵敏并能从样品的大量原子中有效地过滤出有用的表面信号。 与能谱分析的差异(1) XPS的物理原理是光电效应； EDS的物理原理可称为电光效应，广义上说，二者是逆过程
3、！(2)XPS的入射源是 X射线，其对样品的破坏性较低 ;EDS的入射源是电子，对样品有一定的破坏性。(3)XPS的出射束是电子，电子的平均自由成较短，仅仅几个纳米，是一种典型的表面分析手段； EDS的出射束是特征 X射线， X射线的平均自由程相对较长，可达上百纳米，因而可称之为一种体分析手段。 (4)XPS一般不能做微区成分分析，是几个毫米范围内的平均效应，但能提供元素化学态方面的的信息； EDS可做微区成分分析，可以在 XY平面内作二维的元素分布 mapping,配合溅射等手段，还可提供 depth profile。(5) XPS可以分析除氢和氦以外的元素；因为受特征 X射线探测器的影响，EDS仅可以探测 Z大于 5的元素。n 固态样品：片状、块状或粉末（不提倡，容易在高真空中污染分析室）。 n 另外在样品的保存和传送过程中应尽量避免样品表面被污染。在任何时候，对被分析样品的表面都应尽量少地接触和处理。试样要求和注意事项n 由于电子能谱测量要在超高真空中进行，测量从样品表面出射的光电子或俄歇电子。所以对检测的试样有一定的要求，即样品在超高真空下必须 稳定，无腐蚀性，无磁性，无挥发性 ，容易吸潮的样品也慎重。试样要求和注意事项一、光电子能谱的基本原理二、图谱的解析三、定性与定量分析主要内容
