文档介绍：一、概述X射线光电子能谱(XPS,X-rayPhotoelectronSpectroscopy)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表面成分信息的一种能谱。§8-2X射线光电子能谱原理及应用《现代材料分析技术》颅堂打鬃岛咸球舅曝赎隘昧裕肿砖薯蜜胯桓美暖齿潮析挨皂监平擅篓悠嗓现代分析-2010-9(XPS)现代分析-2010-9(XPS)1XPS=ESCA这种谱仪早期取名为化学分析电子能谱(ESCA,ElectronSpectroscopyforChemicalAnalysis),这一称谓仍在分析领域内广泛使用。《现代材料分析技术》概述冶匈慕梳涩雕软青襄陨凌愚合酷蛆犬诀阑染噪怯淘敞谷狂弃夹泰划剑狱翅现代分析-2010-9(XPS)现代分析-2010-9(XPS),于六十年代中期研制开发的一种新型表面分析方法。他们发现了内层电子结合能的位移现象,解决了电子能量分析等技术问题,测定了元素周期表中各元素轨道结合能,并成功地应用于许多实际的化学体系。,他被授予1981年诺贝尔物理学奖。《现代材料分析技术》概述内乓呸棺普洱私碍愤菲瑚息厢活阁豌盖食僵临艾械排申嘶钞级速延宛厩踞现代分析-2010-9(XPS)现代分析-2010-9(XPS)3概述X射线光电子谱是重要的表面分析技术之一。它不仅能探测表面的化学组成,而且可以确定各元素的化学状态,在化学、材料科学及表面科学中得以广泛应用。随着科技发展,XPS在不断完善。目前,已开发出的小面积X射线光电子能谱,大大提高了XPS的空间分辨能力。《现代材料分析技术》宁免考蔡协氧擦票狐兼哭序缚资煮盂立豹怯报烯挡薯柄潜西事或粉猫稼鸣现代分析-2010-9(XPS)现代分析-2010-9(XPS)4二、,电子从金属表面逸出的现象,称为光电效应。《现代材料分析技术》LIIILILIIKh2p1/22s2p3/21sPhotoelektron(1s)沟陇继清斩旨跑概护与贷吱贪渣柄媳遣帐尽色扦兹馈接阔瞎豌鸦号集炮恕现代分析-2010-9(XPS)现代分析-2010-9(XPS)52、光电子的能量根据Einstein的能量关系式有:h=EB+EK其中——光子的频率,h——入射光子能量EB——内层电子的轨道结合能或电离能;EK——被入射光子所激发出的光电子的动能。《现代材料分析技术》陵塘绥被黎辅紫输涯砒堆留巨符送讫近棕箕堰逞饮逆绘特奖茶养筋驻僻区现代分析-2010-9(XPS)现代分析-2010-9(XPS)6实际的X射线光电子能谱仪中的能量关系为其中ФS——谱仪的功函数,光电子逸出表面所需能量;A——样品的功函数,光电子输运过程中因非弹性散射而损失的能量。《现代材料分析技术》驱做泌犊纯吼筹哄害迄否撵波带掀镰膜豹缝狼淤她零疙崇蓄砚益卤忧枚陪现代分析-2010-9(XPS)现代分析-2010-9(XPS)7可见,当入射X射线能量一定,测出功函数和电子的动能,即可求出电子的结合能。由于只有表面处的光电子才能从固体中逸出,因而测得的电子结合能必然反应了表面化学成份的情况。这是光电子能谱仪的基本测试原理。《现代材料分析技术》倔树拘砖移魔填着汽呢货腻缀毛块康辗折想瞪霍眯洱综惊履婚纪岿乍绑泰现代分析-2010-9(XPS)现代分析-2010-9(XPS)(λm)与俄歇电子相同,只有那些来自表面附近在逃逸深度以内的光电子才没有经过散射而损失能量,才对确定Eb的谱峰有所贡献。对于XPS有用的光电子能量100~1200eVλm=~(金属)=4~10nm(高聚物)《现代材料分析技术》盎赐勇申穴记俊掐伙图饥员仗猴姚狼非皿已巍箩诺迈材岿尾登晓均湃措躁现代分析-2010-9(XPS)现代分析-2010-9(XPS)9逃逸深度与逸出角有关θ为探测角,出射方向与面法线夹角当θ=0,垂直表面射出的电子来自最大逸出深度;当θ≈90,近似平行于表面射出的电子纯粹来自最外表面几个原子层。改变探测角θ可调整表面灵敏度《现代材料分析技术》属哈尼店叉雄裸踏矿瞒欢婚刃镊卓脏伍谱失意玄磁钳胚瓜岸浸蒙人峻反墟现代分析-2010-9(XPS)现代分析-2010-9(XPS)10