1.5.1　各种分析技术的分辨率和灵敏度

图1.13是美国的CHARLS EVANS实验室整理的一张泡泡图，几乎汇总了常用分析技术的主要能力特点。这张图对不同材料的样品和测试需求，以及如何选择合适的分析表征技术，具有很强的指导意义。其横坐标是空间分辨率（对应入射源最小束斑），与成像性能相关；纵坐标是成分检出能力／检出极限等，与成分检测能力相关。图下方淡绿色标识的技术手段，比如TEM、SEM等是可以对材料表面物理形貌进行表征的技术。框内中间的分析手段主要是对材料进行化学成分表征的技术，其中蓝色代表只能进行元素成分分析，比如EDS、AES（Auger）、ICP-MS、XRF等；而红色的技术手段可以给出材料的化学态或化学键接、分子结构等信息，比如FTIR、Raman和XRD等。另外，从图中可以看出，XPS成分检出限是原子百分比0.01%～0.1%（100～1 000 ppm，不能与TOF-SIMS等相比），空间分辨率是10μm左右（不能与AES、EDS、TOF-SIMS等相比）。虽然XPS在空间成像和成分检出能力上都不是最强的，但它可以进行化学态分析，因此，在材料表征中是必不可少的表面分析技术。

图1.13　不同表面分析技术检测能力汇总