xps和eels分析技术摘要.pdf

现代材料测试方法与分析张兴华 ******@hebut. Tel: ********** QQ: 371932704 XPS (X -ray Photo) 是 X 射线光电子能谱, 它是用 X 射线去辐射样品,使原子或分子的内层电子或价电子受激发出来, 从而获得待测物组成。 XPS 主要应用是测定电子的结合能来实现表面元素的组成和价态分析。 EELS (Electron Energy Loss Spectroscopy) 是电子能量损失谱。它利用入射电子束在试样中发生非弹性散射,电子损失的能量直接反应了发生散射的机制、试样的化学组成及厚度等信息, 因而能够对薄试样微区的元素组成、化学键及电子结构等进行分析。 XPS 和EELS 分析技术? XPS 简介? XPS 原理?EELS 简介?EELS 应用?XPSPEAK 简介 XPS 和EELS 分析技术 X射线光电子谱( XPS) X -ray Photoelectron Spectroscopy 引言? 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, 因此,在化学、材料科学及表面科学中得以广泛地应用。? X射线光电子能谱是瑞典 Uppsala 大学 K .Siegbahn 及其同事经过近 20年的潜心研究而建立的一种分析方法。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。光电效应?光电效应φ Core levels h ν Valance band E F E V Binding Energy ic Energy Characteristic Photoelectron ? Core level electrons are ejected by the X - ray radiation ? The . of the emitted electrons is dependent on: ? Incident energy ? Instrument work function ? Element binding energy 光电效应?光电效应根据 Einstein 的能量关系式有: h ν= E B + E K 其中ν为光子的频率, E B是内层电子的轨道结合能, E K是被入射光子所激发出的光电子的动能。实际的 X射线光电子能谱仪中的能量关系。即其中为真空能级算起的结合能φ SP 和φ S 分别是谱仪和样品的功函数。 E h E B V K SP S = ???νφφ( ) 光电效应?光电效应 E B V 与以 Fermi 能级算起的结合能 E B F 间有因此有: E E B V B F S = + φ E h E B F K SP = ??νφ Kb EhE υφ=?? X 射线光电子谱仪 X 射线光电子谱仪? X 射线光电子谱仪