2.4.1 XPS谱峰荷电校正方法
1.什么叫荷电校正？为什么需要进行荷电校正？
当使用XPS测量绝缘体或半导体时，由于光电子的连续发射而得不到电子补充，从而使得样品表面出现电子亏损，这种现象就称为“荷电效应”。荷电效应会使样品表面出现一稳定的电势Vs，对电子的逃离有一定束缚作用。因此，荷电效应能引起能量的位移，使得测量的结合能偏离真实值，造成测试结果的偏差。在用XPS测量绝缘体或者半导体时，需要对荷电效应所引起的偏差进行校正（荷电校正的目的），称为“荷电校正”。
2.如何进行荷电校正？
在进行图谱分析，尤其是精细谱分析时，一定要进行荷电校正，以下是谱峰荷电校正的一些原则：
①一般采用吸附（污染）碳的C1s谱峰中C—C／C—H化学键结合能（284.6～285.0 eV，常用284.8 eV）对谱峰进行校正，如图2.38所示。所以，这也是扫描精细谱时一定要扫描C1s图谱的原因。
图2.38 Mu ltiPak软件里C1s的校正图示
②如果样品基体材料非石墨、石墨烯类等碳材料，可将C1s谱图中C—C／C—H化学键能量校正到284.8 eV附近。(https://www.daowen.com)
③如果样品基体是石墨、石墨烯类等无机碳材料，这时不能简单地将C1s谱峰移到284.8 eV，因为通常无机碳sp2碳键结合能更低，且C1s谱峰对应的化学态比较复杂，有基体碳材料和吸附碳等。如果表面吸附量比较少（如采用真空传送管保护进样），建议将C1s谱峰校正到284 eV左右；如果是氧化石墨烯，C1s结合能会高于284 eV；但如果是混合碳组分，则需要结合其他元素的谱峰确定合理的荷电校正位置，或直接选用其他已知谱峰能量进行校正。比如金Au4f、银Ag3d等一些金属态的标准谱峰能量位置都可以用来进行荷电校正。
最常用的污染碳C1s中C—C／C—H化学键结合能作基准峰位来校正的方法是通过测量值和参考值（284.8 eV）之差作为荷电校正值（Δ）来矫正谱中其他元素的结合能。具体操作为：
①求取荷电校正值。吸附碳（C—C／C—H）中C1s标准峰位（一般采用284.8 eV）减去实际测得的吸附碳C1s峰位，等于荷电校正值ΔE。
②采用荷电校正值对其他谱图进行校正。将要分析元素的XPS图谱的结合能加上ΔE，即得到校正后的峰位（整个过程中XPS图谱的强度不变）。将校正后的峰位和强度作图，就得到校正后的XPS谱图。
3.荷电校正的其他方法
对于金属材料、氮化物、碳化物、硼化物、氧化物以及氮氧化物，由于基体效应的差异和影响，吸附碳（C—C／C—H）C1s结合能实际分布在284.08～286.74 eV能量区间。荷电校正时，如果直接把吸附碳（C—C／C—H）C1s位移到284.8 eV，其他元素谱峰的能量位移比较大，使得分析结果不准确。文献中有报道，如果采用真空能级为参考，不受材料基体效应和暴露空气时间的影响，吸附碳C1s的结合能
与样品功函øSA紧密相关，
+øSA为常数＠（289.58±0.14）eV。在同一套XPS系统里（同时配置UPS紫外光电子能谱附件），可进行精细谱采谱以及功函数测试（采用UPS），用常数（289.58 eV）减去功函数就得到C1s理论的能量值，实际测量值减去理论值就得到荷电校正值ΔE。
俄歇参数法也是可用的方法之一，关于俄歇参数的详细介绍请参考2.2.8节。因为俄歇参数是常数，与样品表面荷电无关，通过俄歇参数判断化学价态后，再对荷电位移进行修正。但俄歇参数法也有局限性，俄歇谱峰复杂，特别是多种化学态同时存在或谱峰信号很弱时，都很难准确获得俄歇谱峰的能量值。
此外，在绝缘材料表面镀贵金属Au，往材料里注入惰性气体离子（比如Ar）等方法也有文献报道，均有一定的局限性和不确定性，因此没有被广泛应用。