XPS全谱分析-XPS分析元素含量

2021-12-17
铄思百检测

X射线光电子能谱技术(XPS测试)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。由于它可以比俄歇电子能谱技术更准确地测量原子的内层电子束缚能及其化学位移,所以它不但为化学研究提供分子结构和原子价态方面的信息,还能为电子材料研究提供各种化合物的元素组成和含量、化学状态、分子结构、化学键方面的信息。

X射线光电子能谱技术(XPS测试)在分析电子材料时,不但可提供总体方面的化学信息,还能给出表面、微小区域和深度分布方面的信息。 另外,因为入射到样品表面的X射线束是一种光子束,所以对样品的破坏性非常小,这一点对分析有机材料和高分子材料非常有利。

XPS的原理是用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射出来。被光子激发出来的电子称为光电子。可以测量光电子的能量,以光电子的动能/束缚能(binding energy,Eb=hv光能量-Ek动能-w功函数)为横坐标,相对强度(脉冲/s)为纵坐标可做出光电子能谱图。从而获得试样有关信息。X射线光电子能谱因对化学分析最有用,因此被称为化学分析用电子能谱(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)。

为了说明XPS谱,铄思百检测在宽能量范围内扫描了一张氧化钡的全谱。在这张谱上有多个钡和氧的峰以及表面杂质碳峰。这张氧化钡的谱采集约10秒钟。由于氧化钡为绝缘体,在分析期间,在样品上导入一束低能电子控制样品荷电。在谱图中谱峰下方出现了明显的背景,这是由于电子在逃逸样品前发生非弹性散射所致。这种非弹性散射降低了电子的动能和谱峰的强度。定量分析谱之前必须扣除背景。


从XPS谱中也可以确定化学价态。 此处给出两种方法处理聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的C1s XPS谱。这两个样品的处理方法不同,一个是旋涂,另一个是切片PET。PET中的碳原子出现了3种化学态。两种处理方法导致了不同的聚合物构形,也影响了XPS谱使得(-O-C-)峰发生微小移动。


铄思百检测可提供X射线光电子能谱技术(XPS)测试,该测试作为一种现代分析方法,具有如下特点:

(1)可以分析除H和He以外的所有元素,对所有元素的灵敏度具有相同的数量级。

(2)相邻元素的同种能级的谱线相隔较远,相互干扰较少,元素定性的标识性强。

(3)能够观测化学位移。化学位移同原子氧化态、原子电荷和官能团有关。化学位移信息是XPS用作结构分析和化学键研究的基础。

(4)可作定量分析。既可测定元素的相对浓度,又可测定相同元素的不同氧化态的相对浓度。

(5)是一种高灵敏超微量表面分析技术。样品分析的深度约2 nm,信号来自表面几个原子层,样品量可少至10-8g,绝对灵敏度可达10-18g。

铄思百检测可提供常规XPS测试应用在:

1.样品表面1-12nm的元素和元素质量

2.检测存在于样品表面的杂质

3.含过量表面杂质的自由材料的实验式

4.样品中一种或多种元素的化学状态

5.一个或多个电子态的键能

6.不同材料表面12 nm范围内一层或多层的厚度

7.电子态密度测量

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