文档介绍：第七章光电子能谱分析杜伟******@1光电子能谱分析X射线光电子能谱(X-rayphotoelectronspectroscopy,XPS)表面化学元素的组成、化学态及其分布,特别是原子的价态、表面原子的电子密度、能级结构。紫外光电子能谱(ultravioletphotoelectronspectroscopy,UPS)固体表面价电子和价带分布、气体分子与固体表面的吸附以及化合物的化学键俄歇电子能谱(augerelectronspectroscope,AES)材料表面几个原子层的成分及分布信息同步辐射光电子能谱(synchrotronradiationphotoelectronspectroscopy,SRPS)心血管造影术、微机械加工、大规模集成电路的成型工艺电子能量损失谱(ElectronEnergyLossSpectroscopy,EELS)①光子和原子碰撞产生相互作用②原子轨道上的电子被激发出来③激发出的电子克服样品的功函数进入真空,变成自由电子④每个原子有很多原子轨道,每个轨道上的结合能是不同的⑤结合能只与电子所处的能级轨道有关,是量子化的⑥内层轨道的结合能高于外层轨道的结合能4光电离过程的能量关系要满足爱因斯坦方程:电子结合能电子动能原子的反冲能量Res样品的功函数,也称样品的逸出功功函数:把一个电子从费米能级移到自由电子能级所需要的能量5对固体样品,必须考虑晶体势场和表面势场对光电子的束缚作用,通常选取费米(Fermi)能级为Eb的参考点。功函数对孤立原子或分子,Eb就是把电子从所在轨道移到真空需的能量,是以真空能级为能量零点的。0k时固体能带中充满电子的最高能级6为防止样品上正电荷积累,固体样品必须保持和谱仪的良好电接触,两者费米能级一致。实际测到的电子动能为:仪器功函数只要由X射线光电子能谱仪探测到出射电子的动能Ek,就可以由上式计算出轨道电子与原子核结合的能量Eb,由此而得知物质的种类及其所处的轨道能量状态。:X射线源,离子源,真空系统,能量分析系统,电子控制系统,、阳极靶虑窗构成。双阳极X射线源示意图要获得高分辨谱图和减少伴峰的干扰,可以采用射线单色器来实现。即用球面弯曲的石英晶体制成,能够使来自X射线源的光线产生衍射和“聚焦”,从而去掉伴线和韧致辐射,并降低能量宽度,提高谱仪的分辨率。目的:在不破坏分析室超高真空的情况下能实现快速进样。