文档介绍：第四章光电子能谱原理及应用演示文稿
第一页，共八十五页。
优选第四章光电子能谱原理及应用
第二页，共八十五页。
XPS也叫ESCA（ Electron Spectroscopy for Chemical

K5

K6

K

第十八页，共八十五页。
4、X射线光电子能谱仪
UHV室－分析室
目的：① 清洁样品表面
② 减少空气分子与电子的碰撞
机械泵－扩散泵－分子泵－升华泵
第十九页，共八十五页。
4、X射线光电子能谱仪
电子能量分析器
R2
R1
ΔV
第二十页，共八十五页。
5、XPS仪一般性能
XPS谱图
全扫描
光电子数
结合能
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高分辨扫描
5、XPS仪一般性能
第二十二页，共八十五页。
检测元素
Li（3）～U（92）
5、XPS仪一般性能
第二十三页，共八十五页。
X射线光电子能谱(XPS)
4、X射线光电子能谱仪
第二十四页，共八十五页。
测试厚度
金属 -2nm
氧化物 2-4nm
有机物和聚合物 4-10nm
5、XPS仪一般性能
第二十五页，共八十五页。
灵敏度
检测限：%~1%
5、XPS仪一般性能
第二十六页，共八十五页。
6、XPS分析
能量标定
Al K
Mg K
Cu 3p
Au 4f7/2
Ag 3d5/2
Cu L3MM
Cu 2p3/2
Ag M4NN












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荷电效应
表面电子逸出后，绝缘样品表面带正电荷，形成额外电场。使XPS镨线结合能偏离正常位置，称为荷电效应。
6、XPS分析
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标定
标准样：Ag3d5/2
Au4f7/2
污染炭： C1s
离子注入： Ar2p3/2
6、XPS分析
荷电效应
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电荷补偿
① 低能电子枪
发射电子，将内标补偿到标准位置
② 电子离子枪
可同时发射电子和离子，将内标补偿到标准位置
6、XPS分析
荷电效应
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深度分析
材料不同深度上元素及键合态的分析
采用Ar＋轰击的方法剥蚀样品表面
优点：可以得到任意深度的信息
缺点：①样品化学态改变
②不同材料刻蚀速度不同
③用Ar+不能剥蚀有机材料
离子溅射
6、XPS分析
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6、XPS分析
深度分析
离子溅射
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改变电子逸出角度
e
X-ray
l
X-ray
θ
θ
l
l’
l
6、XPS分析
深度分析
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优点：非破坏性，不改变样品的状态
缺点：①分析深度有限
②角度旋转后，分析面积变化
6、XPS分析
深度分析
改变电子逸出角度
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角分辨XPS
X-ray
e
e
e
6、XPS分析
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特异峰
卫星峰（satellite peaks）
X射线一般不是单一的特征X射线，而是还存在一些能量略高的小伴线，所以导致XPS中，除K1,2所激发的主谱外，还有一些小峰。
6、XPS分析
第三十六页，共八十五页。
6、XPS分析
卫星峰（satellite peaks）
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