X射线光电子谱.ppt

光电子线及伴峰X射线卫星峰（X-raysatellites）用来照射样品的X射线未经过单色化处理，那么在常规使用的AlKα1,2和MgKα1,2射线里可能混杂有Kα3,4,5,6和Kβ射线，这些射线统称为Kα1,2的射线的卫星线。样品原子在受到X射线照射时，除了发射特征X射线（Kα1,2）所激发的光电子外，其卫星线也激发光电子，由这些光电子形成的光电子峰，称为X射线卫星峰。XPS??XPS分析方法定性分析-谱线的类型X射线“鬼峰”：有时，由于X射源的阳极可能不纯或被污染，则产生的X射线不纯。因非阳极材料X射线所激发出的光电子谱线被称为“鬼峰”。XPS谱图元素定性分析步骤：利用污染碳的C1s扣除荷电。标示总是出现的谱线：C1s、CKLL、O1s、OKLL、O2s、X射线卫星峰、能量损失线。利用结合能数值，标示最强线，并找出匹配的其他光电子线和俄歇线群。标识剩下的谱线。反复核实都没有归属的线，考虑为鬼线（靶受污染，产生不纯的X射线源激发出的谱线）。可能有俄歇干扰时，换靶以消除干扰。电子能谱学电子能谱包括根据激发源的不同，电子能谱又分为:X射线光电子能谱(简称XPS)(X-RayPhotoelectronSpectrometer)紫外光电子能谱(简称UPS)(UltravioletPhotoelectronSpectrometer)俄歇电子能谱(简称AES)(AugerElectronSpectrometer)特征：XPS用能量为1000～1500eV的射线源，能激发内层电子。各种元素内层电子的结合能是有特征性的，因此可以用来鉴别化学元素。UPS采用HeI(21.2eV)或HeII(40.8eV)作激发源。与X射线相比能量较低，只能使原子的价电子电离，用于研究价电子和能带结构的特征。AES大都用电子作激发源，因为电子激发得到的俄歇电子谱强度较大。光电子或俄歇电子，在逸出的路径上自由程很短，实际能探测的信息深度只有表面几个至十几个原子层，光电子能谱通常用来作为表面分析的方法。一、基本原理电子能谱法：光致电离；A+h??A+*+eh?紫外(真空)光电子能谱h?X射线光电子能谱h?Auger电子能谱单色X射线也可激发多种核内电子或不同能级上的电子，产生由一系列峰组成的电子能谱图，每个峰对应于一个原子能级（s、p、d、f）；紫外光电子能谱

ultravioletphotoelectronspectroscopy*紫外光?外层价电子?自由光电子（激发态分子离子）入射光能量h?=I+Ek+Ev+ErI外层价电子电离能；Ev分子振动能；Er分子转动能。紫外光源：HeI(21.2eV)；HeII(40.8eV)IEr；高分辨率紫外光电子能谱仪可测得振动精细结构；紫外光电子谱是利用能量在16-41eV的真空紫外光子照射被测样品，测量由此引起的光电子能量分布的一种谱学方法。忽略分子、离子的平动与转动能，紫外光激发的光电子能量满足如下公式：由于光源能量较低，线宽较窄（约为0.01eV),只能使原子的外层价电子、价带电子电离，并可分辨出分子的振动能级,因此被广泛地用来研究气体样品的价电子和精细结构以及固体样品表面的原子、电子结构。M+*→M++h?(荧光X射线)M+*→M++e(Auger电子)两个过程竞争；双电离态；三(或两)个能级参与；标记：KLILII；LMIMII等；H、He不能发射Auger电子；Auger电子能谱

AugerphotoelectronspectroscopyAuger电子X射线激发电子X射线光电子能谱（XPS）由于各种原子轨道中电子的结合能是一定的，因此XPS可用来测定固体表面的化学成分,一般又称为化学分析光电子能谱法（ElectronSpectroscopyforChemicalAnalysis，简称ESCA）。与紫外光源相比，射线的线宽在0.7eV以上，因此不能分辨出分子、离子的振动能级。在实验时样品表面受辐照损伤小，能检测周期表中除H和He以外所有的元素，并具有很高的绝对灵敏度。因此是目前表面分析中使用最广的谱仪之一。光电离几率和电子逃逸深度自由电子产生过程的能量关系：h?=Eb+Ek