UPS紫外光电子能谱原理

UPS紫外光电子能谱原理

UPS紫外光电子能谱的原理是什么？今天铄思百检测小编带大家来详细了解一下~

紫外光电子能谱 (UPS) 的操作原理同 XPS 一样，唯一的区别是 UPS 使用几十 eV 的电离辐射来诱导光电效应，而 XPS 则使用高于 1 keV 的光子。在实验室中，使用气体放电灯来生成紫外光子。气体放电灯通常填充氦气，但也可使用其它气体填充，如氩气和氖气。氦气发射的光子能量为 21.2 eV (He I) 和 40.8 eV (He II)。

由于使用了更低能量的光子，UPS 不能获取大多数核心能级的光电发射，因此谱采集仅限于价带区域。使用 UPS 能进行两种类型的实验：价带采集和电子脱出功测量。

UPS紫外光电子能谱怎么看价带

在确认仪器的费米能级在零点的情况下，确认激发光子的能量hv（有He I 21.22 eV的也有He II 40.8 eV)，这个基本参数必须搞清楚；然后，观察测得的能谱数据是BindingEnergy 还是Kinetic energy (两者等价，一个以待测样品的光电子在材料中的结合能为标准，一个以激发出来的这个光电子的动能为标准，数学上只需做一个简单变换即可)。

许多发出价带光电子信号的分子轨道高度杂化，因此结合能谱峰中的偏移要比在核心能级光电发射峰中观测到的更加多样和微小。基于这个原因，价带谱主要是通过指纹谱进行材料表征，而单个峰分配则通过在已知电子结构的表面进行或与计算研究结合来实现。正是由于价带峰分配具有不确定性，这些谱图不能用于定量分析。

XPS 也广泛用于采集价带谱。将 XPS 和 UPS 联合用于价带谱的研究非常有效，因为轨道横截面的电离取决于入射光子能量。因此通过使用不同能量的光子，可以对不同的电子跃迁和状态进行检测。

UPS 还比 XPS 具有更高的表面灵敏度。XPS 固有的表面灵敏度与固体内的自由电子非弹性平均自由程（IMFP 或 λ）较短有关。超过 99% 的光电发射信号从所谓的“信息深度”发出。按惯例，“信息深度”一般指距表面 3 个平均自由程的长度。XPS 的信息深度通常被认为是 10 nm。这只是一个估计值，因为电子的 IMFP 通常由电子运动的固态媒介材料特性及电子的动能决定，越低动能的电子其自由程越短。UPS 入射光子能量更低，其发射的光电子动能远低于 XPS 中所发射的光电子动能，由此估计 UPS 的信息深度约为 2-3 nm。

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