文档介绍：第四章光电子能谱原理及应用
XPS也叫ESCA（ Electron Spectroscopy for Chemical Analysis），是研究表面成分的重要手段。
原理是光电效应（photoelectric effect）。1960’s 由University of Uppsala, Sweden 的Kai Siegbahn等发展。
EMPA中X射线穿透大，造成分析区太深。而由于电子穿透小，深层所产生的电子不出现干扰，所以可对表面几个原子层进行分析。
（吸附、催化、镀膜、离子交换等领域）
一 概述
1、历史
1877年，赫斯（heinrich Rudolf Hertz）发现光电效应
1907年，
1954年，瑞典乌普沙拉（Uppsala）（Kai M. Siegbahn）领导的研究组得到第一张XPS谱图
1969年，
1981年，
1、历史
2、XPS应用
测定材料表面组成
测定元素在化合物中的化学态
3、原理
光电效应
电子摆脱原子核束缚所需要的能量
电子脱离样品后的动能
X-ray Beam
X-ray penetration depth ~1mm.
Electrons can be excited in this entire volume.
X-ray excitation area ~1x1 cm2. Electrons are emitted from this entire area
Electrons are extracted only from a narrow solid angle.
1 mm2
10 nm
原子中的电子变为真空中的静止电子所需要的能量
特定原子、特定轨道上的电子的结合能为定值
3、原理
光电效应
Conduction Band
Valence Band
L2,L3
L1
K
Fermi
Level
Free
Electron
Level
光：Incident X-ray
发射出的光电子Ejected Photoelectron
1s
2s
2p