1、X射线光电子能谱分析X-ray Photoelectron Spectroscopy表面分析技术 (Surface Analysis)是对材料外层 (the Outer-Most Layers of Materials (100nm)的研究的技术X-ray BeamX-ray penetration depth 1mm.Electrons can be excited in this entire volume.X-ray excitation area 1x1 cm2. Electrons are emitted from this entire areaElectrons are extr
2、acted only from a narrow solid angle.1 mm210 nm主主 要要 内内 容容 XPS的基本原理 光电子能谱仪实验技术 X射线光电子能谱的应用7.1 XPS的基本原理的基本原理 XPS是由瑞典 Uppsala大学的 K. Siegbahn及其同事历经近 20年的潜心研究于 60年代中期研制开发出的一种新型表面分析仪器和方法。鉴于 K. Siegbahn教授对发展 XPS领域做出的重大贡献，他被授予 1981年诺贝尔物理学奖 。 XPS现象基于爱因斯坦于 1905年揭示的光电效应，爱因斯坦由于这方面的工作被授予 1921年诺贝尔物理学奖 ；X射线是由德国物理
3、学家伦琴（ Wilhelm Conrad Rntgen， l845-1923）于1895年发现的，他由此获得了 1901年首届诺贝尔物理学奖 。 X射线光电子能谱 （ XPS ， 全称为 X-ray Photoelectron Spectroscopy） 是一种基于 光电效应 的电子能谱，它是利用 X射线光子激发出物质表面原子的内层电子，通过对这些电子进行能量分析而获得的一种能谱。 这种能谱最初是被用来进行化学分析，因此它还有一个名称，即化学分析电子能谱 （ ESCA， 全称为 Electron Spectroscopy for Chemical Analysis）X射线物理X射线起源于 轫致
4、辐射 ，可被认为是光电效应的逆过程，既：电子损失动能 产生光子 (X射线 )快电子原子核 慢电子EK1EK2h光子因为原子的质量至少是电子质量的 2000 倍，我们可以把反冲原子的能量忽略不计。 7.1 XPS的基本原理的基本原理7.1.1 光电效应1. 光电效应具有足够能量的入射光子 (h) 同样品相互作用时，光子把它的全部能量转移给原子、分子或固体的某一束缚电子，使之电离 。X射线激发光电子的原理7.1 XPS的基本原理的基本原理电子能谱法：光致电离；A + h A+* + eh紫外 (真空 )光电子能谱hX射线光电子能谱hAuger电子能谱单色 X射线也可激发多种核内电子或不同能级上的电子，产生由一系列峰组成的电子能谱图，每个峰对应于一个原子能级（ s、 p、 d、 f）；7.1 XPS的基本原理的基本原理
