Search
Search
#1. 從原理到實例教你玩轉XPS
一般以Al、Mg作為X射線的激發源,俗稱靶材。 XPS可用於定性分析以及半定量分析, 一般從XPS圖譜的峰位和峰形獲得樣品表面元素成分 ...
XPS 可用於定性分析以及半定量分析, 一般從XPS圖譜的峯位和峯形獲得樣品表面元素成分、化學態和分子結構等信息,從峯強可獲得樣品表面元素含量或濃度。 2.
XPS 是一種表面化學分析技術,可以用來分析金屬材料在特定狀態下或在一些加工處理後的表面化學。這些加工處理方法包括空氣或超高真空中的壓裂、切割、刮削,用於清除某 ...
比较极端的,对于某一化学成分完全未知的样品,可以通过XPS全谱分析来确定 ... 采用荷电校正值对其他谱图进行校正:将要分析元素的XPS图谱的结合能加 ...
#5. XPS数据处理必备,还不快收藏| 附下载 - 清新电源
图谱分析 步骤:. 1、在XPS谱图中首先鉴别出C1s、O1s、C(KLL)和O(KLL) ...
#6. XPS光譜學| X射線光電子能譜| XPS-ESCA
X射線光電子能譜(XPS光譜) 也稱為化學分析電子能譜(ESCA). X射線光電子能譜用於確定定量的原子組成和化學。 它是一個 表面分析 採樣體積從表面延伸到大約50-100 Å 的 ...
#7. X射線光電子能譜儀 - 科學Online - 國立臺灣大學
X 射線光電子能譜儀(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS) 又稱為化學分析電子能譜儀(electron spectroscopy for chemical analysis, ...
XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)又稱ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis), 能夠分析出了氫,氦以外的所有元素。
#9. xps能谱用来分析什么xps图谱怎么分析 - 与非网
X射线光电子能谱技术(XPS)是电子材料与元器件显微分析中的一种先进分析技术,而且是和俄歇电子能谱技术(AES)常常配合使用的分析技术。
#10. XPS图谱解释- 分析行业新闻
(1)谱线识别X射线入射在样品上,样品原子中各轨道电子被激发出来成为光电子。光电子的能量统计分布(X射线光电子能谱)代表了原子的能级分布情况。
#11. X射线光电子能谱仪(XPS) 谱图分析及其注意事项
#12. 基础理论丨一文了解XPS(概念、定性定量分析、分析方法、谱 ...
XPS 可用于定性分析以及半定量分析, 一般从XPS图谱的峰位和峰形获得样品表面元素成分、化学态和分子结构等信息,从峰强可获得样品表面元素含量或浓度。
#13. 組成分析首選:透過XPS圖譜研究吸附機理【學霸筆記025期】
X射線光電子能譜分析(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)是用X射線去輻射樣品,使原子或分子的內層電子或價電子受激發射出來。被光子激發出來的電子稱為光電子, ...
#14. XPS——一切從原理開始 - GetIt01
XPS 可用於定性分析以及半定量分析, 一般從XPS圖譜的峰位和峰形獲得樣品表面元素成分、化學態和分子結構等信息,從峰強可獲得樣品表面元素含量或濃度。
#15. X光光電子能譜儀(XPS/ESCA) - iST宜特
多層薄膜縱深分析(Depth Profile) : 藉由Ar 離子濺蝕樣品的表面,得到不同深度的元素訊號之縱深分布。 圖譜分析(Mapping) : 分析樣品區域元素訊號,得到 ...
#16. 几种碳材料的图谱拟合与分析
I: 几种XPS数据拟合方法. • 单峰拟合. • 双峰拟合. • 非线性最小二乘拟合. II: 常规污染C的谱峰拟合. III: 碳纳米管/石墨烯等不对称峰的拟合、分析.
#17. X光光電子能譜儀(XPS) - 國研院台灣半導體研究中心
三、使用功能說明: 藉由X-Ray光束照射在樣品表面,可收集到樣品表面數層原子內的光電子,分析此光電子的 ...
#18. II 射线光电子能谱(XPS)
一XPS的物理基础. 1. X 射线与物质的相互作用. 为领会表面分析方法XPS(ESCA) 对光电效应和光电发射的了解是必要的当一. 个光子冲击到一原子上时将会发生下列三个事件之 ...
#19. 國立交通大學應用化學所
的有機分子單層膜的特性,以XPS 能譜鑑定矽基材與有機分子薄膜 ... 2-2 測得的電子動能與電子動能分析儀功函數的關係圖………... 11 ... 收細微結構(NEXAFS)圖譜…
#20. XPS 超薄薄膜分析 - 台灣儀器科技研究中心
界面分析與厚度測量的原理及應用方法,包括了XPS 的基本表面分析原理、角度解析光電. 子分析技術,及薄膜厚度的 ... 的化學組成分布沒有明顯影響,但是Si(2p) 的圖譜.
#21. 研發處- X射線光電子能譜儀 - 元智大學Yuan Ze University
英文名稱, X-ray Photoelectron Spectrometer, XPS/ESCA ... l 圖譜分析(Mapping):檢測樣品表面分析區域的元素訊號,得到分析區域表面之元素分布影像 ...
#22. 東吳大學化學系碩士論文
利用X光光電子能譜儀對樣品進行表面元素分析,來測定樣品中. 銅與鈰的價電組態及分布,圖3.2.6是30 wt% Cu/CeO2催化劑中銅的. XPS圖譜,看到在能量為932.4 eV及952.2 ...
#23. XPS数据分析及应用介绍
2 XPS数据分析及注意事项 ... 光电子可通过电子分析器进行区分并计数,得到E ... 轨道是自旋-轨道分裂的,XPS图谱表现为双峰结构,两个峰的相对强.
#24. XPS测试样品准备及谱图处理
图一般XPS分析中光电子激发和光电子采集示意图 ... 这些图谱可以直接调入与采集的谱对比分析,用作模板进行NLS(NLLSF)等分析。 Chemical state.
#25. XPS定性分析和图谱解析 - 百度文库
XPS 定性分析和图谱解析- 第四章定性分析和谱图诠释? XPS和AES的表面灵敏特性,再加上非结构破坏性测试能力和可获得化学态信息的能力,使其成为表面 ...
#26. | X射線光電子能譜(XPS)譜圖分析 - Haowai.Today
Al 薄膜(表面F汙染)表面XPS 圖譜. 部分元素最強特徵峰出現的位置. XPS譜圖分析——譜線位移. 化學位移:. 引起化學位移的因素: 不同的氧化態形成 ...
#27. 閱讀文章- 精華區NTUCH-HW - 批踢踢實業坊
分析 上的應用: 由XPS的能譜,可以判知各組成元素的化學位移與氧化態。若元素的氧化態越高,電子的束縛能就越大,而利用這些束縛能在圖譜上的位移,可以回推分子的化學 ...
#28. X射線光電子能譜儀(XPS/ESCA) - airTMD
3.縱深分析(Depth Profile):樣品表面以Ar 離子濺蝕,分析不同深度的元素成分及比例之縱深分布。 4.圖譜分析(Mapping):檢測樣品表面分析區域的元素訊號,得到分析區域表面 ...
#29. 為何電子能譜屬於表面分析方法?你想知道的XPS和AES都在這裡
這種化學位移和峰形的變化與元素的化學態有關,據此可對元素進行化學態分析。 4、XPS圖譜解釋 (1)譜線識別. X射線入射在樣品上, ...
#30. 北京市局部大气沉降颗粒表面成分分析
结合高分辨率XPS图谱分析,发现沉降颗粒物表面的含碳物质以有机含碳化合物为主,同时存在少量的无定型碳;而氮元素则主要来源于以NOx、NH4 + 为主的无机 ...
#31. 有機物分析小教室,簡單判斷儀器使用時機! - MA-tek
FTIR的基本原理是利用干涉儀產生干涉圖譜,再經傅立葉轉換成紅外光光譜。 ... XPS可以針對有機化合物的元素進行鍵結分析 ...
#32. 【资源分享】XPS分析书籍、软件和教程大放送 - 材料牛
材料人收集整理了一些X射线光电子能谱(XPS)的相关资料,包括能谱分析相关的中英文教材、 ... XPS等各种能谱的原理解释; XPS实验技术和图谱分析基础 ...
#33. 歐傑電子顯微鏡與X光光電子能譜儀之表面分析特性圖
分析 項目上相似度接近的歐傑電子顯微鏡(AES) 與X光光電子能譜儀(XPS) 分析技術來說明。 文中將分別介紹歐傑電子顯微鏡 ... 圖2 表面定性分析能圖譜(a)歐傑電子顯微鏡.
#34. 【资料分享】史上最全XPS干货合集,轻松搞定XPS分析与应用!
X射线光电子能谱(XPS)是最常用的表面分析技术,在提高研究论证的严密性、加深理论 ... 【干货】X射线光电子能谱仪应用特殊样品测量及复杂图谱解析.
#35. xps深度分析 - 軟體兄弟
xps 深度分析,來,不會破壞樣品表層,這使得XPS 常被用來作材料分析。一般檢測限為. 0.1at%,樣品的探測深度(d)由電子的逃逸深度(λ,受X 射線波長和樣品狀.
#36. xps 分析
XPS分析 室的真空度可以達到<10E-9 Pa, 一般從XPS圖譜的峰位和峰形獲得樣品表面元素 ... 用于XPS分析的軟件主要有兩種:1) XPSPEAK,定性定量分析,記錄下一組能譜。
#37. 總目錄 - 中正大學
2.6.2 紫外-可見光光譜分析(UV/Vis Spectrophotometer).......49 ... [OP(2-py)3Cr(MeCN)2(NO)](BF4)2 的XPS 圖譜分析. 比較與探討.
#38. 從原理到實例教你玩轉XPS
xps - 一般以Al、Mg作為X射線的激發源,俗稱靶材。XPS可用於定性分析以及半定量分析,一般從XPS圖譜的峰位和峰形獲得樣品表面元素成...
#39. 中央大學光電子能譜儀資訊平台_v20210409 - Google Sites
XPS Reference (From Thermo Sientific)---分析圖譜時可參考。 http://xpssimplified.com/periodictable.php ...
#40. xps分析-新人首單立減十元-2021年10月|淘寶海外
当然来淘宝海外,淘宝当前有112件xps分析相关的商品在售。 在这些xps分析的適用場景有商務辦公、尊貴旗艦、 ... 測試表徵衍射圖譜TEM SEM XRD XPS 紅外拉曼熱重分析.
#41. XPS分析例項
XPS分析 例項,不懂xps的話,舉個例子就明白啦,如圖。ti中的ti原子與tio2中ti原子的狀態肯定不一樣吧。這個從xps圖譜中就可以看出來,首先p1 2.
#42. 教你如何确定样品元素组成(附XPS光电子峰和俄歇电子峰峰位 ...
在x射线光电子能谱(xps)分析中用特征x射线(通常是AlKa和MgKa线)照射样品,光子把它的全部能量交给原子中某壳层上的束缚电子,光子能量的一部分用于 ...
#43. 行政院國家科學委員會專題研究計畫期中進度報告 - 國立成功 ...
結果顯示以不同氣體電漿處理PTFE 在短時間內表面自由能均. 明顯增加,以XPS 進行表面結構分析顯示氟所佔的元素比例降低,出現氧及氮. 原子,表示藉由電漿活化的確可以改變 ...
#44. XPS,X射線光電子能譜法原理是什麼?看書了還是不太明白!
XPS 原理基於光電效應,可以通過分析XPS圖譜的出峰位置來識別材料中有哪些元素。 它是電子能譜手段,能量解析度非常高,因此相比於其他元素分析手段, ...
#45. xps分析
XPS可用於定性分析以及半定量分析,f自旋雙重線,而電子束的beam size較小, ... 最佳回答XPS(X射線光電子能譜分析)分析方法包括:1,xps 圖譜分析頻道豆丁首頁社區 ...
#46. Chapter 2 儀器設備與工作原理
2-2-2 同心半球型能譜分析儀. (Concentric Hemispherical Analyzer,簡稱CHA). CHA 廣泛地使用於AES、UPS(Ultraviolet Photoelectron. Spectroscopy)與XPS(X-ray ...
#47. 木木西里儀器說| 帶你全方位了解X射線光電子能譜! - 今天頭條
XPS 是表面分析中的重要分析工具,具有非常靈敏的表面性以及和價態的 ... 將要分析元素的XPS圖譜的結合能加上Δ,即得到校正後的峰位(整個過程中XPS譜 ...
#48. 國立高雄大學應用物理學系碩士班碩士論文利用XAS與XPS研究 ...
2 不同溫度下製備的ZnO 薄膜的XRD 繞射圖譜............................... 29 ... 態密度的變化與混成軌域的雜化程度,即藉由分析與討論XAS 和XPS 能譜,.
#49. 高解析電子能譜儀(HRXPS) - 國立清華大學貴重儀器使用中心
X-ray光源:Scanning X-ray Microprobe (Al anode); 能量分析儀:180º hemispherical Analyzer + 128 channel Detector; Energy resolution (能量 ... 影印圖譜每張3元
#50. 行政院原子能委員會委託研究計畫研究報告
儀(XRD)分析觸媒晶體型態;X 射線光電子能譜儀(XPS)分析 ... 從氫氣電漿放射圖譜開始,下圖為純氫氣電漿與 ... 圖中為不同電漿改質條件與原始觸媒的XRD 圖譜。
#51. X射線電子能譜法 - 中文百科知識
X射線能譜分析法(XPS)是瑞典的西格巴赫(Siegbahn)於1954年首先發現的, ... 圖,所以測定一條或幾條電子線在圖譜中的位置,很容易識別出樣品顯示的譜線屬於哪種元素。
#52. x射線光電子能譜分析,三種光電子能譜的優缺點
x射線光電子能譜分析是用x射線去輻射樣品,使原子或分子的內層電子或價 ... 測物組成。xps可以用來測量,元素的定性分析,可以用作元素的定量分析, ...
#53. 深入學習XPS | XPS表徵資料的“癢”點在哪裡? - 日間新聞
近年來,XPS作為材料定性定量的手段,備受關注,… ... 透過對材料進行X射線衍射,分析其衍射圖譜,獲得材料的成分、材料內部原子或分子的結構或形態。
#54. xps 測試
xps 測試. 收集光電子4. 同時電子中和系統噴射慢電子中和分析位置剩余電荷5. ... (4)XPS元素分析范圍Li-U, 一般從XPS圖譜的峰位和峰形獲得樣品表面元素成分,ICP ...
#55. xps分析原理– xps圖譜判讀 - Tiwyy
xps分析 原理– xps圖譜判讀 ... XPS谱图分析,ppt,X射线光电子能谱(XPS)谱图分析XPS谱图中出现的谱线概述光电子线——鉴定元素俄歇线、X射线卫星线、振激线和振离线、 ...
#56. Airiti Library華藝線上圖書館
氮氧化鈦薄膜XPS表面分析 ... 光電子能譜儀(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)中進行清理及蝕刻,得到的Ti2p、O1s、N1s圖譜。並由這些圖譜中探討其鍵結的差異性。
#57. xps分析XPS可以用來測什么? - Yihbk
X射線光電子能譜(簡稱XPS), 它是一種重要的表面分析技術。 ... 研之成理一文讀懂xps測試原理2020-03-02 16:10 小木蟲論壇X射線光電子能譜xps圖譜分析都包括些啥?
#58. X射線光電子能譜分析(XPS) - Pripdw
XPS主要應用是測定電子的結合能來鑒定樣品表面的化學性質及組成的分析,其特點在 ... 測試原理2020-03-02 16:10 小木蟲論壇X射線光電子能譜xps圖譜分析都包括些啥?
#59. 急求助铜的XPS价态分析,万分感谢!!!!! - 第2 页 - 小木虫
这个很简单 跟CuO和Cu的标准XPS谱图的电子结合能对比一下,也可以参考文献中报道的Cu和CuO的XPS图谱对照,一般制备出的Cu表层都会被氧化的,测XPS得到 ...
#60. 1. 谱图分析2. 谱图修正3. 谱峰拟合
化学态分析. ▻ XPS ... 在实际的XPS分析中,一般采用外标法或内标法进行 ... 参考图谱. ▻ 打开Cu的Knowledge谱图,可以看到几种不同价态的Cu的LMM Auger峰很不相同,.
#61. 想知道不明污染物為何?該使用什麼檢驗方法(EDX、FTIR)
一般業界又是透過何種檢驗方法來檢知或分析污染物為何的呢? ... 能譜)、AMF(原子力顯微鏡)、TOF-SIMS(飛行式二次離子質譜)、XPS(X射線光電子光譜)…
#62. xps怎麼分析
XPS 譜圖分析——譜線的識別流程因C, O是經常出現的,所以首先識別C, O的光電子譜 ... 荷電校正,然后對感興趣的元素掃描高分辨譜,將所得結果與標準圖譜對照,由結合能 ...
#63. 鈀/氧化鎢複合材料XPS譜圖
將所獲得的鈀的XPS譜圖與標準元素峰位置圖譜進行對比後發現,鈀/氧化鎢複合材料中鈀3d 的信號峰向低能量區域遷移了大約0.3eV。 氧化鎢圖片. 這種電子結合 ...
#64. xps數據分析
XPS 是常用的對固體樣品的元素成分進行定性、定量或半定量及價態分析,本視頻對拿 ... 荷電校正,然后對感興趣的元素掃描高分辨譜,將所得結果與標準圖譜對照,由結合能 ...
#65. 氧化石墨烯複合溴氧化鉍及碘氧化鉍之合成
(XPS )、光激發螢光光譜(PL)、紫外光-可見光漫反射光譜(DRS)、氮氣吸脫附 ... 將觸媒粉末經過HD-XRD 分析得到的圖譜經與標準圖譜進行核對,就可以知.
#66. xps分析軟件“簡單粗暴”與“精雕細琢”,XPS分峰軟件兩例 - Kmgrkz
XPS 軟件分析及教程真對XPS數據分析好用的軟件以及詳細教程XPSPEAK(軟件及中文ppt教材)+origin分蜂Word中文教程.zip 完全面向用戶的圖譜參考視圖界面,能夠對表面 ...
#67. 以飛秒雷射還原法製備還原態石墨烯 - ntust
GO 和RGO 還原前後的結構組成、元素分析和表面形貌變化。最後以飛秒雷. 射製備的RGO 與熱還原法和化學還原法製備 ... 圖2 GO 與經飛秒雷射還原60 min FSRGO 的XPS 圖譜.
#68. 无所不能-紫外光电子能谱(UPS)功能原理和应用介绍
与XPS相比,紫外光能量较低,因而出射光电子大多来自价电子,很少用于定量分析。但是,价电子一般参与化学成键作用,因此UPS特别适合研究成键作用。
#69. xps分析c/s
XPS 可用于定性分析以及半定量分析,但是測的C峰結果中,而只有靠近材料表面的光電子 ... Mn 的2p 軌道高分辨圖譜顯示了641.8 eV (Mn 2p 3/2 ) and 653.5 eV (Mn 2p 1/2 ) ...
#70. 拉曼光譜儀分析原理 Raman Spectrometer Principle - Rightek
... Spectrometer )還可以結合其他的材料分析技術,例如;流變儀(Rheometer)、光電子能譜儀)(XPS;x-ray photoelectron spectrometer),提供樣品化學結構即時資訊。
#71. 輔仁大學學術資源網
... 交流阻抗圖譜分析(EIS)等測量來比較環氧樹脂/石墨烯氧化物與環氧樹脂/官能基化石墨烯奈米複合材料之差異。 首先將製備的石墨烯以FTIR、XPS、XRD、TEM和TGA進行分析 ...
#72. xps 分析XPS分析_知網百科 - Prdceg
經典書籍《譜學導論》教材范康年An Introduction To Surface Analysis By XPS … XPS定性分析和圖譜解析解析_圖文_百度文庫. XPS和AES的表面靈敏特性 ...
#73. tem圖譜分析 - 手機專題
回答:關于tem圖譜分析的問題,我是這麽理解的, 石墨烯的表征主要分為圖像類和圖譜類圖像類以光學顯微鏡透射電鏡TEM掃描電子顯微鏡、SEM和原子力顯微 ...
#74. xps分析c/sx射線光電子能譜_百度百科翻譯此網頁 - Chris Miller
x射線光電子能譜技術(xps)是電子材料與元器件顯微分析中的一種先進分析技術, ... 譜圖進行校正:將要分析元素的xps圖譜的結合能加上Δ,求大家幫忙看看怎么分析,且 ...
#75. xps數據分析x射線光電子能譜_百度百科翻譯此網頁 - Kalpff
用于數據擬合和分峰處理,將所得結果與標準圖譜對照, 幫您排憂~~ XPS數據處理及分析須知:. 1. 您可以將原始數據(Excel,氦以外的所有元素。測定精確到01at%,可分析 ...
#76. xps數據分析XPS的測試與數據分析 - Enhti
XPS 分析 室的真空度可以達到<10-9 Pa, 因此樣品要干燥,不能釋放氣體。 ... 數據分析錳XPS 圖譜處理,XPS 實驗得到圖譜如下,實驗樣品是錳的氧化物,目的是得到不同價 ...
#77. 表面及材料分析方法和應用
XPS 是一種照射X射線以分析由光電效應產生的光電子能量的技術。其. 特徵在於其分析表面組成和化學鍵合狀態的能力。它的分析區域最多. 限制在幾微米(µm) ...
#78. 層析圖譜的疑難排解
分析 管柱快達到壽命. 採用保護管柱或更換新的分析管柱. 1.流速增加. 檢查幫浦,重新設定流速. 2.樣品超載(Overloading). 降低樣品注射量. 3.分析管柱的鍵合相流失.
#79. C-1 表面分析儀– 2/2 X射線光電子能譜儀& 二次離子質譜儀
X射線光電子能譜儀(X-ray Photoelectron Spectroscope, XPS)又稱化學分析電子能譜儀(Electron Spectroscope for Chemical Analysis, ESCA),也是必須 ...
#80. 光譜資料庫
SpecMaster數位化x-射線光電子光譜法(XPS)光譜資料庫系統,旨在幫助在產品開發和教育教學過程中需要準確可靠的XPS光譜資料和高級光譜資料處理軟體的科學家、工程師、 ...
#81. X光能譜 - 中研院物理所
本實驗室,也運用同步輻射光源,結合一系列光譜分析來進行相關材料等的分析。 ... 而X光光電子能譜(XPS)與X光吸收光譜(XAS)可以進一步的提供材料中原子的電子結構 ...
#82. 複合材料雷射增材製造技術及應用 - 第 244 頁 - Google 圖書結果
氧化膜中包含的其他合金元素卻不能在 X 射線圖譜中找到,這主要歸因於這些元素氧化物在塗層中含量過低。 XPS 被用來進一步分析不同試樣表面氧化膜的元素組成。
#83. 薄膜科技概論 - 第 110 頁 - Google 圖書結果
... Wavenumber (cm-1)圖 4-14 聚丙烯腈經不同時間水解的 FT-IR 圖譜(水解時間:(a) ... 另外,藉由量化基質元素的深度函數,XPS 分析可以用濺射深度來表示多層 束縛電子 ...
xps圖譜分析 在 閱讀文章- 精華區NTUCH-HW - 批踢踢實業坊 的推薦與評價
By B98203058 丁柏傑 2011.3.24
編註:這份筆記,是把講義的某些部份變得完整一點,(就是廢話比較多的意思),請隨
時搭配講義的圖使用,感謝!XD
◎本次考試的重點:
(1)學習如何以電子能譜的方法,分析材料表面的性質。主要有兩種方式:X光電子能譜
(XPS,X-ray photoelectron spectroscopy)與歐傑電子能譜(AES,Auger electron
spectroscopy)。
(2)以次級離子質譜(SIMS,secondary-ion mass spectroscopy)為例,說明其在表面
分析上的應用。
一、表面分析簡介:
表面,就是存在於固體與液體、氣體、或真空之間的界面,通常是薄薄一層的厚度。常常
一個材料被作出來之後,我們關注的是它在表面上的物理、化學性質。這些性質可能會因
材料組成不均勻,而與材料內部的塊材部分(bulk material)有差異,所以如果分析方
法會同時測到表面與塊材的訊號時,塊材的訊號對表面分析來說,反而是種干擾。因此,
發展出針對於材料表面的研究方法是重要的。
*取樣種類:
(1)單點取樣(fixed point):針對單一區塊做組成分析。
(2)來回取樣(raster pattern):二維掃描,可提供表面的分布情形。
(3)縱深量測(depth profiling):在分析時會一邊製造出表面的凹陷,探討組成隨深
度變化的情形。
*分析環境:
進行表面分析時,通常儀器內部的樣品腔會處在高真空環境下(ultrahigh vacuum)。這
麼做有幾個好處:
(1)可避免環境中的氣體吸附在材料表面上,影響分析的程序與結果。(在10-6 torr下
,將表面覆蓋上一層氣體分子僅需1秒,所以更需要高真空。)
(2)在以電子束做為分析源時,高真空可有效防止電子與其他粒子進行碰撞,而影響其
能量。
*表面清潔:
要獲得正確的表面資訊的話,在分析之前對材料表面做點清潔,當然有其必要性。
(1)加熱脫附(baking):將表面吸附的物質,以加熱方式脫附(desorption)。
(2)撞濺(sputtering):以Ar+之類的離子,將表面附的髒東西撞飛(類似MS中FAB的
離子版本)。
(3)機械式刮除(mechanical scraping):以鑽石刀在表面上刻劃。
*分析概念:
在進行表面分析時,一般會將初級束(primary beam)打在材料上,而偵測由材料所反射
出的次級束(secondary beam)。初級束與次級束可能為光子、電子、離子、或中性原子
等,而不同的儀器,便是利用打入不同的初級束,及偵測不同的次級束,來達到表面分析
的目的。一道初級束對材料表面造成的擾動(perturbation),可能會具有多種次級束的
行為(response);各種表面分析方式,只是選擇其中一種或數種response的特性,進行
表面性質的量測。
二、電子能譜(electron spectroscopy):
電子能譜,是測量次級束中的電子訊號隨電子能量的變化。底下介紹兩種電子能譜的分析
方式-XPS與AES。
三、X光電子能譜(XPS,X-ray photoelectron spectroscopy):
XPS,又稱為ESCA(electron spectroscopy for chemical analysis),是利用X光作為
初級束,在材料表面上因光電效應,將原子中的內層電子打出,而XPS儀器就是藉由量測
放出電子的動能,來分析表面的化學特性。
在做XPS時,通常會先對材料表面做一次大範圍的survey scan,以確定表面上有哪些元素
。之後如果要確定某個元素在表面上,是否存在於不同的化學環境時,即可將掃描範圍縮
小至該元素的內層電子束縛能範圍。
*能譜的長相:
以電子計數(counting rate)對電子的束縛能(binding energy,Eb)作圖。束縛能,
是游離電子所需要的能量,是元素的本性之一,不會隨著分析時入射的X光能量而改變。
一顆電子的束縛能,可以從入射X光的能量與它飛出材料表面的動能之差算出。(能量守
恆)
在XPS能譜上,有兩個特點要注意:
(1)背景訊號,隨著橫坐標的束縛能值增加而快速提升。理由是,每個被X光打出來的電
子,都有機會在脫離材料之前,與其他粒子產生非彈性碰撞而損失動能。因此,被誤認為
具有較高束縛能的電子會越來越多。
(2)測XPS時,也會同時測得歐傑電子(Auger electron)的訊號。理由後述。
*儀器設計-初級束源(source):
帶電粒子做加速度運動時,便會產生輻射。如:同步輻射(synchrotron radiation)、X
光管(X-ray tube)等。
(1)X光管:是利用燈絲加熱產生的高能電子,撞擊至特定金屬靶材(metal target)上
,導致電子運動速度改變,進而放出X光。通常這種X光是連續波長分布的,但如果這些高
能電子可以將靶材的內層電子打掉,在內層產生「洞」。此時若靶材原子中的外層電子掉
回內層,就會放出強度極強的X光,稱為X-ray fluorescence。這種X-ray fluorescence
產生的特徵譜線,便被拿來做為X光管光源的放射波長。
(2)改變X光管中的金屬靶材種類,會產生不同X光波長的特徵譜線。
(3)透過其他金屬做為filter,可吸收掉部分靶材所放出的特徵譜線,而只留下單一放
射波長。
*儀器設計-分析器(analyzer)&訊號轉換器(tranducer):
XPS的分析器,可以為磁場式或電場式。作的事情和MS的analyzer很像,都是利用帶電粒
子在電場或磁場中的運動模式,將不同動能的電子做解析。
而訊號轉換器,便是將電子訊號放大。XPS的訊號轉換器,可以用solid-state channel
electron multiplier,為玻璃管所構成,上面摻雜了鉛、釩等金屬。原理類似光電倍增
管。
*分析上的應用:
由XPS的能譜,可以判知各組成元素的化學位移與氧化態。若元素的氧化態越高,電子的
束縛能就越大,而利用這些束縛能在圖譜上的位移,可以回推分子的化學結構。講義上頭
的四個例子為:
(1)C的1s電子XPS能譜。因為F的電負度很大,把C的電子拉的很緊,所以X光就不容易將
接了F的C 1s電子打掉,其束縛能也就比較高。
(2)確認合成分子接在金表面的比率。A圖為粉末狀樣品的S(2p) XPS,B圖則為合成分子
上鍵結於金表面的S(2p) XPS能譜。由程式運算,可以將胖胖的峰值做解析(
deconvolution),得到S(2p)的束縛能。B圖中,S(2p)的束縛能較A圖中來的小,此乃因
為S與Au鍵結時,S會把Au的電子拉住,導致氧化態下降,束縛能也因此下降。
(3)分析合成聚合物的化學組成。將合成出來的高分子,先做一次大範圍能量的survey
scan,確認該有的元素都有出現在高分子中,再進行小範圍、高解析度的XPS掃描,以確
認合成出來的高分子結構,與理論設計的結構相似。同種元素的不同化學位移,可以透過
curve fitting或deconvolution的方式來獲得。
(4)材料表面元素分布的均勻程度。因為X光的平均自由徑較長(註:平均自由徑為,物
質在兩次碰撞之間所走的距離。平均自由徑越小,代表碰撞的頻率會越高。),所以如果
垂直的將X光打入樣品,可能會拿到離表面太深的電子訊號,這是我們不想要的干擾。在
測量上,可以把樣品旋轉一個角度,使得入射角增加,這樣X光就只能打到淺層部分;而
電子也幾乎從淺層飛出。電子的平均自由徑較短,所以必須減小它在材料內產生非彈性碰
撞的機會,以避免背景訊號的干擾增加。(講義p.10)而藉由旋轉樣品角度,將從樣品不
同部分所取得的訊號做比較,如果比率不變,則代表表面組成均勻度較高(homogeneous
);反之,若不同區塊的訊號比率,會隨著樣品旋轉角度而改變,則表面組成的均勻度較
低,也可以由這個比率隨角度上升或下降,來推測各種組成的深淺分布情形。
四、歐傑電子能譜(AES,Auger electron spectroscopy):
首先,用一道初級束(可以為電子束、X光等高能量的初級束)將樣品中原子的內層電子
打飛;此時便會在原子內層產生一個「洞」。AES的現象是指,這個「洞」會被外層電子
「填進來」而放出能量(因為不同層電子的束縛能不同);這個能量,如果可以使得另外
一顆外層電子掙脫束縛能而飛出去,那麼這個飛出去的電子就被稱做歐傑電子(Auger
electron)。AES,是以量測歐傑電子動能,來回推原子中電子能階的分佈。
*能譜的長相:
(1)AES的訊號種類,通常以KLL、LMM等三個字母所組成。第一個字母代表「洞」在哪一
層;第二個字母代表哪一層的電子掉回「洞」;第三個字母代表電子掉回內層所產生的能
量,被哪一層的電子吸收。
(2)由於產生歐傑電子的機率不高(有競爭的機制,如:XRF),所以訊號強度不算強,
不能做為一個好的定量工具;又,電子初級束在打到樣品表面時,會產生反彈,導致偵測
器會測得這些反彈電子的背景訊號。在橫坐標的偵測電子能量逐漸提升,背景訊號也會上
升,就是因為測到反彈電子的數量增加。為了解決這種問題,於是在AES中的縱坐標,會
採取一次微分作圖法,將樣品訊號增強。
*與XPS的比較:
(1)歐傑電子的動能,與入射初級束的能量無關。由於歐傑電子的能量,是單純由外層
電子掉回內層所提供;而XPS中的電子動能,是由入射的X光能量來決定。所以,在初級束
為X光的情況下,如
果要分辨圖譜訊號是來自於XPS電子或是歐傑電子,一個做法是將更換X光管中的金屬靶材
種類,已改變入射X光的波長。若這個訊號在圖譜上的位置不隨靶材種類而改變,則可以
確定這個訊號是來自於歐傑電子。
(2)由於電子-電子交互作用能力,較光子-電子交互作用能力強,所以AES比XPS更適
用於分析低原子序的原子。在高原子序的原子中,電子受到原子核的束縛較小,此時XPS
的X光就能雨電子做較好的交互作用。
(3)在不同的化學環境下,原子中的各層電子能階會受到影響而略有不同,在XPS中便可
分析出這些不同環境下的電子。然而,AES所量測的是不同層電子之間的能階差,所以這
些化學位移有可能在能量相減過程中抵銷掉一部分,使得AES對化學結構與氧化數的差異
,無法像XPS一樣分辨的那麼明顯。但也由於AES的這種性質,使得非分析樣品以外的基質
(matrix),對AES訊號的影響比較小。
(4)由於將電子聚焦,比將光聚焦來得容易許多,所以相較於XPS的X光,AES的初級束可
以確保打在比較小的樣品區塊,作小區塊的分析,而空間的解析度也就會比較高。
(5)由於歐傑電子訊號較XPS電子訊號小,所以比較難提供定量資訊。
*與XRF(X-ray fluorescence,或縮寫作XFS)的比較:
在外層電子掉回內層的「洞」時,放出的能量會有兩種型式。一種就是被另一顆電子吸收
(AES),另一種有可能的情況就是以光的型式放出,而能量近於X光。這個過程被稱為
XRF。
兩者為競爭機制,而發生的相對速率,取決於原子的原子序大小。原子序越大的,XRF速
率較AES快。
*儀器設計-初級束源:
AES的初級束源,是一個可打出高能量電子(3~30 keV)的電子槍(electron gun)。這
些高能電子,主要可以藉由兩種方式產生:
(1)加熱燈絲:如鎢絲可產生直徑50 μm的電子束;LaB6可產生直徑10 μm的電子束。
(2)場發射電子源(field-emission):藉由高電場而產生的電子穿隧效應(
tunneling effect),將高能電子束射出。由於這種方式不需要熱能來促使電子離開固體
表面,所以減少了其分散的寬度,期電子束直徑可小至10 nm,為加熱方式的0.001倍。
*儀器設計-分析器:
AES仍然是分析電子次級束的動能,所以需要有裝置將不同動能的電子運動分開。兩種方
式如下:
(1)CMA(cylindrical mirror analyzer):在初級束源的方向上,擺上兩個同心圓柱
,中間施加不同大小的電場。在電子初級束打到樣品產生歐傑電子時,這些歐傑電子會飛
進CMA裡,而藉由選擇CMA中不同的電場,可以選擇特定動能的電子進行偵測。由於電子槍
與CMA擺放的方向是一致的,所以偵測到的歐傑電子比率會提高,訊號較強。
(2)CHA(concentric hemispherical analyzer):由兩個半圓形的鋼板所組成,設置
在與電子槍不共軸(off-axis)的位置上,在透過在兩鋼板間施加不同電場,達到不同動
能電子分離的效果。CHA附有電子聚焦功能,所以它對於同種動能電子的聚焦能力較CMA好
。可用於XPS、SAM(scanning Auger microscopy)做二維影像偵測。
*分析上的應用;
(1)定性分析:可做表面元素的定性組成分析。通常會在分析器旁加一個離子槍(ion
gun),做表面清潔與深度分析的工作。
(2)表面的縱深量測:藉旋轉樣品、氬氣離子撞濺、或是機械式刮除表面,以獲得表面
組成隨深度
的變化情形。以Cu-Ni合金的陰極氧化保護為例,如果要分析合金表面是否成功被保護,
可一邊以亞氣離子撞濺表面,一邊偵測Cu-Ni的歐傑電子訊號比率隨時間的變化。如果合
金表面成功地被氧化層所保護,那麼一開始的幾分鐘,就不會產生Cu-Ni的歐傑電子;而
隨著撞濺時間增加,表面的氧化曾被剝除後,暴露出來的合金部份越來越多,測得的歐傑
電子訊號就會越接近原本的塊材訊號。
(3)線性掃描:沿著一條直線針對特定元素作AES,可得到表面上的元素組成隨距離的變
化情形。
(4)二維平面影像:由於電子初級束可以聚焦至很小的直徑範圍(~nm),所以可拿來對
平面作二維來回掃描(raster pattern),可得到表面的粗略影像,此方式稱作掃描式歐
傑顯微術(SAM,scanning Auger microscopy)。空間解析度約為100 nm或更小。
五、次級離子質譜(SIMS,secondary-ion mass spectroscopy)
與質譜離子化方法中的FAB作用原理相似,皆是以高能初級束將表面原子撞離材料,而分
析撞出來的離子。只是SIMS中用來撞濺的初級束,由FAB所使用的高能Ar、Xe原子,改成
Ar+、Cs+、Ga+、N2+、O2+等離子。這些離子打進樣品後,會被樣品中原子的電子所中和
。而撞濺出來的次級離子,則使用質譜儀來分析。
*離子源的選擇:
(1)對於電負度大的分析物來說,使用Cs+作為離子源的好處在於,在離子源撞進樣品而
變回Cs原子時,很容易再把自己的電子丟給樣品(因為Cs的電負度很小),藉以增加電子
在樣品中傳遞的速率,提高分析效率。反之,對於電負度小的分析物來說,使用O2+離子
則可很快的搶走分析物中的電子(因為O的電負度很大)。
(2)最近的新技術,是使用較大顆的籠簇離子(cluster ions)做為初級束,如:SF5+
、Au3+、Bi3+、C60+等。由於原先使用的離子太小顆,打到樣品時的深度會比較深,對於
表層的資訊取得比較有限,所以才發展出籠簇離子的離子源。籠簇離子中個別原子的的動
能較原子化離子小,只會打穿一點點的表面深度,因此具有比較高的表面游離效率。
*產生機制-離子碰撞級聯(collision cascade):
(1)初級離子束撞濺深度可達約 10 nm深。
(2)Sigmund的碰撞級聯理論:入射的粒子會在距表面約3 nm深處,啟動一連串的碰撞級
聯,而能量便在這些碰撞中流轉,最後樣品原子在離開表面之前才會因游離或單一分子解
離而帶上電荷。
(3)在次級離子產生之後,可藉由雷射,再增加其離子化的比率。
*種類:
(1)靜態 SIMS(static SIMS):使用低通量的離子初級束,來分析表面一、兩層的元
素組成。
(2)動態 SIMS(dynamic SIMS):此用較高能量的離子束,用來量測元素組成隨深度變
化的情形。
(3)影像 SIMS(imaging SIMS):用來分析表面上的影像分布。
... <看更多>