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演讲人姓名
CONTENTS
主 要 内 容
1
WORKREVIEW
XPS的基本原理
2
光电子能谱仪实验技术
UNDERWORK
3
X射线光电子能谱的应用
WORKHARVEST
1、XPS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）
1、XPS的基本原理
光电效应
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光电效应
具有足够能量的入射光子(hν) 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 。
XPS的基本原理
X射线激发光电子的原理
电子能谱法：光致电离；
A + h A+* + e
h
紫外(真空)光电子能谱
h
X射线光电子能谱
h
Auger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）；
光子的一部分能量用来克服轨道电子结合能( EB)，余下的能量便成为发射光电子(e - ) 所具有的动能 ( EK)，这就是光电效应。用公式表示为：
Ek = hν- EB –Ws
结合能( EB)：电子克服原子核束缚和周围电子的作用，到达费米能级所需要的能量。
费米（Fermi）能级：0K固体能带中充满电子的最高能级；
逸出功Ws：固体样品中电子由费米能级跃迁到自 由电子能级所需要的能量。
电子弛豫 :内层电子被电离后,造成原来体系的平衡势场的破坏，使形成的离子处于激发态，余轨道电子结构将重新调整。这种电子结构的重新调整，称为电子弛豫。
1、XPS的基本原理
01
光电离几率
. 光电离几率和XPS的信息深度
02
光电离几率(光电离截面)：一定能量的光子在与原子作用时，从某个能级激发出一个电子的几率；
定义
03
与电子壳层平均半径，入射光子能量，原子序数有关；
影响因素