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第三章 电子能谱01.ppt

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第三章 电子能谱01.ppt

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第三章 电子能谱01.ppt

文档介绍

文档介绍:第三章电子能谱
根据激发源的不同,电子能谱分为:
紫外光电子能谱(简称 UPS)
(Ultraviolet Photoelectron Spectrometer)
俄歇电子能谱(简称 AES)
(Auger Electron Spectrometer)
X射线光电子能谱(简称 XPS)
(X-Ray Photoelectron Spectrometer)
第三章电子能谱
电子能谱的基本原理
能量关系可表示为:
原子的反冲能量
忽略(<)得
电子结合能
电子动能
基本原理: 光电效应。
第三章电子能谱
功函数
第三章电子能谱
对于孤立原子或分子,Eb就是把电子从所在轨道移到真空需要的能量,是以真空能级为能量零点。
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。
0k时固体能带中充
满电子的最高能级
功函数
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,保持两者费米能级一致。
实际测到的电子动能为:
仪器功函数
第三章电子能谱
特征:
第三章电子能谱
UPS采用He I()或He II()作激发源。与X射线相比能量较低,只能使原子的价电子电离,用于研究价电子和能带结构的特征。
XPS采用能量为1000~1500eV的射线源,能激发内层电子。各种元素内层电子的结合能是有特征性的,因此可以用来鉴别化学元素。
特征:
AES大都用电子作激发源,因为电子激发得到的俄歇电子谱强度较大。
光电子或俄歇电子,在逸出的路径上自由程很短,实际能探测的信息深度只有表面几个至十几个原子层,光电子能谱通常用来作为表面分析的方法。
第三章电子能谱
紫外光电子能谱(UPS)
紫外光电子谱是利用能量在16~41eV的真空紫外光子照射被测样品,测量由此引起的光电子能量分布的一种谱学方法。忽略分子、离子的平动与转动能,紫外光激发的光电子能量满足如下公式:
由于光源能量较低,线宽较窄(),只能使原子的外层价电子、价带电子电离,并可分辨出分子的振动能级,因此被广泛地用来研究气体样品的价电子和精细结构以及固体样品表面的原子、电子结构。
第三章电子能谱
谱图特征
苯在Ni(111)上的UPS谱
横坐标为分子的电离能In 或
光电子动能
紫外光电子谱图的形状取决于电离后离子的状态。
气体分子有明显
的振动精细结构
凝聚分子的谱带明显增
宽,并失去精细结构
化学吸附后,带发生了位移
第三章电子能谱