2.3.4 精细谱定性和定量分析

2.3.4 精细谱定性和定量分析

前面章节已经介绍了XPS的半定量分析方法即采用元素灵敏度因子法。简单来说,就是谱峰强度除以灵敏度因子,再用归一法定量。

具体定量分析步骤后续还会细讲,此处需要强调的是,在定量时,最好采用对应测试设备提供的软件进行定量处理。即使同种型号的谱仪,性能也有差异,包括测试参数带来的差异在内,均会影响光电子的传输性能(传输函数,TF),从而影响灵敏度因子,影响定量结果。ULVAC-PHI公司的MultiPak分析软件可以根据原始数据的测试条件来自动修正灵敏度因子,减小定量的误差;同样,其他品牌的设备也有其修正参数,尽量使定量结果接近真实值。

1.XPS的定量数据

定量数据表中一般会包含很多信息:定量选用的谱线、能量和能量范围、谱峰强度/面积、半峰宽、灵敏度因子、传输函数、原子百分比、质量百分比等。表2.2和表2.3分别是Avantage软件和Multipak软件导出的元素定量数据表,我们需要了解表格中的这些信息,但最重要的是检查主要谱峰是否选对,背底扣除有无问题,灵敏度因子是否正确,有无重合谱峰等,确定以上无误后,再分析最终的定量结果。

表2.2 XPS元素半定量数据统计表(Avantage软件)

图示(https://www.daowen.com)

表2.3 XPS元素半定量数据统计表(MultiPak软件)

图示

2.半定量分析中的谱峰选择和谱峰背底扣除的对应

由于不同轨道的光电子谱线对应的灵敏度因子不同,所以定量时需注意谱峰选择和背底扣除的范围是否对应。比如用Avantage软件分析数据时,图2.36中Ba3d灵敏度因子是43.76,对应的谱峰面积是包含Ba3d5和Ba3d3,而Ba3d5灵敏度因子是25.84,对应的谱峰面积是Ba3d5单峰。所以,选择谱峰的时候一定要注意谱线和谱峰背底扣除的对应关系,否则会得到错误的定量结果。

图示

图2.36 Avantage中谱峰选择和背底扣除的对应