文档介绍：表面分析技术是人们为了获取表面的物理、化学等方面的信息而采用的一些实验方法和手段。
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Event
一般地说,它是利用一种探测束——如电子束、离子束、光子束、中性粒子束等,有时还加上电场、磁场、热等的作用,来探测材料的形貌、化学组成、原子结构、原子状态、电子状态等方面的信息。
探测粒子
发射粒子
分析方法名称
简称
主要用途
e
e
低能电子衍射
LEED
结构
e
e
反射高能电子衍射
RHEED
结构
e
e
俄歇电子能谱
AES
成分
e
e
扫描俄歇微探针
SAM
微区成分
e
e
电离损失谱
ILS
成分
e

能量弥散x射线谱
EDXS
成分
e
e
俄歇电子出现电势谱
AEAPS
成分
e

软x射线出现电势谱
SXAPS
成分
e
e
消隐电势谱
DAPS
成分
e
e
电子能量损失谱
EELS
原子及电子态
e
I
电子诱导脱附
ESD
吸附原子态及成分
e
e
透射电子显微镜
TEM
形貌
e
e
扫描电子显微镜
SEM
形貌
e
e
扫描透射电子显微镜
STEM
形貌
探测粒子
发射粒子
分析方法名称
简称
主要用途
I
I
离子探针质量分析
IMMA
微区成分
I
I
静态次级离子质谱
SSIMS
成分
I
n
次级中性离子质谱
SNMS
成分
I
I
离子散射谱
ISS
成分、结构
I
I
卢瑟福背散射谱
RBS
成分、结构
I
e
离子中和谱
INS
最表层电子态
I

离子激发x射线谱
IEXS
原子及电子态
探测粒子
发射粒子
分析方法名称
简称
主要用途

e
x射线光电子谱
XPS
成分、化合态

e
紫外光电子谱
UPS
分子及固体电子态

e
同步辐射光电子谱
SRPES
成分、原子及电子态


红外吸收谱
IR
原子态


拉曼散射谱
RAMAN
原子态


扩展x射线吸收谱精细结构
SEXAFS
结构


角分辨光电子谱
ARPES
原子及电子态结构

I
光子诱导脱附谱
PSD
原子态
探测粒子
发射粒子
分析方法名称
简称
主要用途
E
e
场电子显微镜
FEM
结构
E
I
场离子显微镜
FIM
结构
E
I
场离子显微镜-原子探针
AP-FIM
结构及成分
E
e
场电子发射能量分布
FEED
电子态
E
e
扫描隧道显微镜
STM
形貌
T
n
热脱附谱
TDS
原子态
n

中性粒子碰撞诱导辐射
SCANIIR
成分
n
n
分子束散射
MBS
结构、原子态
AW
AW
声显微镜
AM
形貌
部分表面分析设备的分析范围
XPS
AES
ILS
ISS
RBS
SIMS
测氢
No
No
No
No
No
Yes
元素灵敏度均匀性
Good
Good
Bad
Good
Good
Bad
最小可检测灵敏度
10-2-10-3
10-2-10-3
10-9
10-2-10-3
10-2-10-3
10-4-10-5
定量分析
Good
Yes
Bad
Bad
Good
Bad
化学态判断
Good
Yes
Yes
Bad
Bad
Bad
谱峰分辨率
Good
Good
Good
Bad
Bad
Good
识谱难易
Good
Good
Good
-
-
-
表面探测深度
MLs
MLs
MLs
ML
ML-m
ML- MLs
空间分辨率
Bad
Good
Good
Bad
Bad
Good
无损检测
Yes
Yes
Yes
No
Yes
Yes
理论数据完整性
Good
Yes
Bad
Yes
Good
Bad
为了使被研究的样品不被周围气氛所污染,获取“原子清洁”的表面,表面分析过程往往是在真空或超高真空中进行的。目前,人们所广泛使用的很多表面分析设备都具有真空系统。
薄膜制备设备往往涉及真空系统。
真空:低于一个大气压的气体状态。
1643年,意大利物理学家托里拆利()
首创著名的大气压实验,获得真空。
自然