文档介绍：材料分析化学第第 10 10 讲讲表面与界面分析表面与界面分析朱永法朱永法清华大学化学系清华大学化学系 2 2前言- 前言- 意义意义表面与界面分析的意义表面与界面分析的意义??电子材料研究的必要电子材料研究的必要??薄膜材料研究的必要薄膜材料研究的必要??催化材料研究的必要催化材料研究的必要??纳米材料研究的需要纳米材料研究的需要??表面与界面现象的普遍性表面与界面现象的普遍性??材料的性能:取决于表面与界面特征材料的性能:取决于表面与界面特征 3 3前言- 前言- 分类分类??X X射线光电子能谱( 射线光电子能谱( XPS or ESCA XPS or ESCA ) ) ??紫外光电子能谱( 紫外光电子能谱( UPS) UPS) ??俄歇电子能谱( 俄歇电子能谱( AES AES ) ) ??低能离子散射谱( 低能离子散射谱( ISS ISS ) ) ??低能电子能量损失谱( 低能电子能量损失谱( EELS) EELS) ??二次离子质谱( 二次离子质谱( SIMS) SIMS) ??低能电子衍射( 低能电子衍射( LEED) LEED) 4 4前言- 前言- 研究内容研究内容??表面元素成分及其化学状态表面元素成分及其化学状态表面元素鉴定,存在化学状态,化学键合状态, 表面元素鉴定,存在化学状态,化学键合状态, 定量情况定量情况??表面几何结构表面几何结构原子的二维排列次序原子的二维排列次序??表面的电子结构表面的电子结构电子能态密度分布等电子能态密度分布等??表面上的原子运动表面上的原子运动表面扩散,吸附以及反应等表面扩散,吸附以及反应等 5 5表面分析信息表面分析信息??表面元素分析表面元素分析??表面元素的化学状态表面元素的化学状态??表面与界面的半定量分析表面与界面的半定量分析??元素与化学态沿深度方向的分布分析元素与化学态沿深度方向的分布分析??样品表面的选点分析样品表面的选点分析??样品表面的线扫描分析样品表面的线扫描分析??样品表面的元素面分布样品表面的元素面分布??价态电子结构分析价态电子结构分析 6 6前言- 前言- 特点特点??表面性表面性表面只占体相的很小部分, 表面只占体相的很小部分, 10 10 - - 10 10倍倍??表面单分子层的电离截面很小。表面单分子层的电离截面很小。要求有很高的灵敏度要求有很高的灵敏度??表面上存在大量悬挂化学健表面上存在大量悬挂化学健其化学状态可能与体相不同其化学状态可能与体相不同 7 7前言- 前言- 表面概念表面概念??表面分析,薄膜分析,体相分析的比较表面分析,薄膜分析,体相分析的比较 8 8前言-常用分析方法前言-常用分析方法?? XPS XPS ( ( 50% 50% ) ) ?? AES AES ( ( 40% 40% ) ) ?? SIMS SIMS ( ( 10% 10% ) ) ??其它主要用于专门研究其它主要用于专门研究 9 9主要应用方面主要应用方面 10 10 分析方法比较分析方法比较