XPS（X-ray Photoelectron Spectroscopy），X射線光電子能譜，可以說是材料研究中必不可少的一類分析測試手段了。今天我們就來講講，什么情況下我們需要用到XPS，以及拿到數(shù)據(jù)之后應該怎樣進行數(shù)據(jù)處理分析。

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XPS測試是以X射線為激發(fā)光源的光電子能譜，是一種高靈敏超微量表面分析技術，樣品分析的深度約為20埃，可分析除H和He以外的所有元素，可做定性及半定量分析

定性：從峰位和峰形可以獲知樣品表面元素成分、化學態(tài)和分子結構等信息

半定量：從峰強可以獲知表面元素的相對含量或濃度

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定性分析具體方法：

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A：對化學成分未知的樣品——全譜掃描（0-1200eV）

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圖譜分析步驟：

1、在XPS譜圖中首先鑒別出C1s、O1s、C(KLL)和O(KLL)的譜峰（一定存在且通常比較明顯）。

2、鑒別各種伴線所引起的伴峰

3、確定主要元素的最強或較強的光電子峰（或俄歇電子峰），再鑒定弱的譜線。

4、辨認p、d、f自旋雙重線，核對所得結論。

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鑒別通常采用與XPS數(shù)據(jù)庫和標準譜圖手冊的結合能進行對比的方法：

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XPS數(shù)據(jù)庫一般采用NIST XPS database:?

https://srdata.nist.gov/xps/selEnergyType.aspx

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通過這個網(wǎng)站你可以查到幾乎xps所需的所有數(shù)據(jù)包括：對雙峰還應考慮兩個峰的合理間距、強度比等。

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網(wǎng)站使用截圖

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XPS表征手冊一般采用：?Handbook of X-ray photoelectron spectroscopy: a reference book of standard spectra for identification and interpretation of XPS data. 1995.

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還可以對比XPS電子結合能對照表進行查找（文末資源包內含），有了這些表，你就可以指導每個元素分峰的位置。

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結合能對照表部分內容

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B：分析某元素的化學態(tài)和分子結構——高分辨譜測化學位移

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掃描寬度通常為10-30eV，以確保得到精確的峰位和良好的峰形。

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定量分析具體方法：

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經(jīng)X射線輻照后，從樣品表面出射的光電子的強度（I，指特征峰的峰面積）與樣品中該原子的濃度（n）有線性關系，因此可以利用它進行元素的半定量分析。

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簡單的可以表示為：I = n*S

S稱為靈敏度因子（有經(jīng)驗標準常數(shù)可查，但有時需校正）

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對于對某一固體試樣中兩個元素i和j,?如已知它們的靈敏度因子Si和Sj,并測出各自特定譜線強度Ii和Ij,則它們的原子濃度之比為:

ni:nj=(Ii/Si):(Ij/Sj）

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