2.4.3 XPS谱峰背底扣除
XPS的定量是通过谱峰面积除以灵敏度因子再用归一法定量,所以要确定峰面积。如果峰面积确定有误,会直接影响后面定量的结果。确定谱峰也就是确定谱峰的起点和终点,此两点间谱峰的背底将被扣除。峰的起点和终点位置对于定量计算的准确性是有很大影响的。
常用的背底扣除方式主要有Linear、Shirley、Tougaard和Smart。通常根据谱峰的实际峰型来选择合适的背底扣除方法,选择不同的方式会带来不同的误差,但在同一组数据分析中建议采用同一种背底扣除方式。
①Linear是直线的背底扣除方法。如果峰两端本底高度差别不大,可以采用Linear的方式。
②Shirley适用于峰两端台阶状峰型背底扣除。
③Smart类似于Shirley背底扣除方式,但会反复调整背底基线位置,使得背底基线不会切到数据曲线之上,适用于能量范围较宽的双峰背底扣除。
背底扣除的操作比较简单,将两边的光标(cursor)移动到对应元素谱峰两侧背底处(信号比较平缓、相对最低的区域)即可,如图2.40所示。(https://www.daowen.com)
在几种XPS数据分析软件里,XPS PEAK需要手动调节能量范围和参数才能找到合适的扣除方式,而CasaXPS、Avantage和MultiPak的数据处理软件均无须调整参数,只要在软件里选择背底扣除的方式即可,一般推荐Shirley或Smart对谱峰进行背底扣除。图2.41所示为几种谱峰背底扣除方法的对比情况,图2.41(a)和(b)为Linear方式对谱峰进行背底扣除,Linear方式适用于谱峰两端高低差异不大的图谱;而对于谱峰两端有台阶状起伏的谱峰不适用,背底基线跃于谱峰上端,造成面积计算不准确;图2.41(c)为Shirley扣除方式,但同样不适合轨道分裂峰能量差很大,且两端高低起伏明显的谱峰如Ba3d,这种情况下选择Smart方式扣除背底比较好,如图2.41(d)所示。

图2.40 MultiPak(a)和Avantage(b)软件中谱峰背底扣除示例

图2.41 几种谱峰背底扣除方法的对比
(a)单峰Linear背底扣除;(b)双峰Linear背底扣除;(c)双峰Shirley背底扣除;(d)双峰Smart背底扣除