在做?X 射線光電子能譜(XPS)測試時，科學指南針檢測平臺工作人員在與很多同學溝通中了解到，好多同學僅僅是通過文獻或者師兄師姐的推薦對XPS有了解，但是對于XPS測試原理還屬于小白階段，針對此，科學指南針檢測平臺團隊組織相關同事對網(wǎng)上海量知識進行整理，希望可以幫助到科研圈的伙伴們；

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XPS技術的理論基礎源于德國物理學家赫茲于1887年發(fā)現(xiàn)的光電效應，其結構如下圖所示。

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XPS結構示意圖

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使用具有特征波長的軟X射線(常用射線源Mg Kα-1253.6 eV 或Al Kα-1486.6?eV)?照射樣品表面，和表層原子發(fā)生作用，當光子能量大于核外電子的結合能時，可將其中內(nèi)層電子激發(fā)出來，這種電子就叫做光電子。這些光電子的能量具有高度特征性，通過檢測器檢測光電子的動能和光電子的數(shù)量，就可以得出樣品表面元素的化學狀態(tài)及含量。此過程可以用如下方程表示:

EK= hv－EB－φ

式中: EK為光電子的動能; hv 為入射光子的能量; EB為樣品中電子的結合能; φ為逸出功。

當原子周圍的化學環(huán)境發(fā)生變化時，內(nèi)層電子的結合能也跟著發(fā)生變化，這種內(nèi)層電子結合能隨化學環(huán)境變化的現(xiàn)象叫做化學位移。

?X射線光電子能譜能測試化學位移，因此也就可以得出表面元素所處的化學狀態(tài)。

?化學位移在譜圖上表現(xiàn)為譜峰位置的變化，以譜峰的強度為基礎，可以把譜峰面積通過靈敏 度因子法與元素含量聯(lián)系起來，從而對樣品做出定量分析。

?此外，在光電離過程中，除了發(fā)射光電子以外，同時還通過弛豫(去激發(fā))過程，發(fā)射俄歇(Auger)電子。這兩類電子的區(qū)別在于光電子動能與入射光子的能量有關系，俄歇電子動能與激發(fā)光子的能量無關，其值等于初始離子與帶雙電荷的終態(tài)離子之間的能量差值。

?隨著XPS相關科學的進展，Mg/Al單色器的應用，使得檢測分辨率和靈敏度有了大幅提升，可以研究導帶、價帶內(nèi)電子的狀態(tài)密度，直接測定Fermi 能區(qū)。選區(qū)分析、化學成像等功能的完善，可以提供元素分布圖像及化學態(tài)分布像，配合氬離子刻蝕技術進行深度剖析，縱向分布的化學信息也能夠表征研究。

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以上僅為科學指南針對網(wǎng)上資料的整理，故此分享給大家，希望可以幫助大家對測試更了解，如有測試需求，可以和科學指南針聯(lián)系，我們會給與您最準確的數(shù)據(jù)和最好的服務體驗，惟?？蒲泄ぷ髡呖梢愿p松的工作。

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