4.分析案例

4.分析案例

样品信息和分析需求:BiSx Iy,各元素化学态分析。

拟合元素:Bi、S、I。

(1)全谱和精细图谱分峰拟合(图4.241~图4.243)

图示

图4.241 BiSx Iy的XPS全谱分析

图示

图4.242 Bi4f和S2p分峰

图示

图4.243 I3d分峰

(2)分峰拟合后化学态归属(表4.169)

表4.169 分峰拟合后化学态归属(https://www.daowen.com)

图示

(3)原子百分比(表4.170、表4.171)

表4.170 元素原子百分比

图示

表4.171 化学态原子百分比

图示

(4)解析说明

此案例中的难点是S2 p与Bi4f有重合,因此用S2 s、Bi4 d5/2与I3 d谱峰进行元素半定量计算,再根据计算的元素含量去定量不同化学态的比例关系。

I3 d精细谱中自旋轨道分裂峰(3 d5/2和3 d3/2)能量差为11.5 eV左右,谱峰面积比(I3 d5/2∶I3 d3/2)为3∶2左右,根据I3 d5/2谱峰结合能(618.09 eV)和峰型特点(有能量损失谱峰)可以判断其主要为碘化物;结合样品信息以及全谱成分信息(主要是C/O/S/Bi/I等),可以判断主要是碘化铋。

Bi4f精细谱中自旋轨道分裂峰(Bi4f7/2和4f5/2)能量差为5.31 eV左右,谱峰面积比(Bi4f7/2∶Bi4f5/2)为4∶3左右,根据Bi4f7/2谱峰结合能(157.6 eV和158.5 eV)位置和峰型特点(与S2p谱峰重合),通过软件进行分峰拟合可以得到Bi的两种化学态的含量比例关系;根据结合能以及比例关系可以把Bi4f归属为碘化铋和硫化铋两种化学态。

根据S2p谱峰S2p3/2谱峰结合能(160.4 eV)位置和峰型特点(与Bi4f谱峰重合),通过软件进行分峰拟合可以得到S2p的对应谱峰;根据结合能信息,可以把S2p归属为硫化物。