X射线光电子能谱数据分析_工业技术

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内容简介

X射线光电子能谱（XPS）应用广泛，是目前最常用的表面分析技术之一。全书共4章，分为XPS基础篇、数据分析基础篇、数据分析软件篇和数据分析实战篇，不但内容翔实、...

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序

《X射线光电子能谱数据分析》一书问世，真是一件大好事！首先，是由于X射线光电子能谱（XPS）表征数据的分析确实存在一定难度，研究者需要这样一部既有理论，又有大量...

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前言

近年来，X射线光电子能谱（XPS）作为最常用的表面分析技术之一，愈加广泛地应用在各领域中。本书因此对XPS的工作运行原理、数据处理方法以及实际应用案例进行了全面...

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中英文注释及缩写

X射线光电子能谱：X-ray Photoelectron Spectroscopy（XPS）化学分析电子能谱：Electron Spectroscopy fo...

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第1章　X射线光电子能谱理论篇

(https://www.daowen.com)...

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1.1　X射线光电子能谱基本原理

X射线光电子能谱（X-ray Photoelectron Spectroscopy，XPS），又被称为化学分析电子能谱（Electron Spectroscop...

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1.2　XPS全谱信息与精细谱化学态识别

X射线光电子能谱仪主要测量光电子的动能，光子能量减去动能就可以确定光电子的结合能。原子中的每个轨道激发的光电子都有独特的结合能，具有特征性。因此，采集XPS全谱...

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1.2.1　XPS全谱信息

通常我们看到的XPS图谱（图1.2）横坐标是结合能信息，纵坐标代表谱峰强度。结合能能量范围为0～1 400 eV左右，是因为现在商业化的XPS系统多采用的是单色...

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1.2.2　XPS精细谱化学态识别

当处于一定化学环境中的原子发生得电子或失电子时，其结合能会发生变化，产生化学位移（图1.3）。由于化合物结构的变化和元素化学状态的变化引起的谱峰有规律的位移称为...

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1.2.3　结合能位移与化学态

结合图1.5来看一下结合能位移与化学态相关图谱的关系。对于Si2p谱峰，氧化硅的能量（103.4 eV）明显高于单质硅（99.15 eV），化学位移有4 eV左...

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1.3　XPS系统硬件构成

当前商业化XPS设备供应商主要有三个厂家，图1.7列出了几款常见的XPS型号，从左到右依次为PHIQuanteraⅡ、ESCALAB Xi+、AXIS SUPR...

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1.4　XPS主要功能

XPS的主要功能和分析能力见表1.2。表1.2　XPS的主要功能分析能力 (https://www.daowen.com) 续表 ...

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1.5　XPS主要技术特点

...

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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...

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1.5.2　几种表面分析技术的对比

表1.3是几种表面成分分析技术的对比表。XPS、AES和SIMS这几种表面成分分析技术都可用于表面纳米级深度的成分表征，都可以进行深度剖析（深度剖析是测试样品从...

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1.5.3　XPS分析技术探测信息深度

很多技术人员喜欢把XPS的测试结果与XRD或EDS进行对比，其实对于XRD和EDS，其更接近于材料的本体分析，而XPS是真正的表面分析。通常表面的组成和材料本体...

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1.6　XPS的主要应用

由于XPS的分析深度小于10 nm，可用于定性定量分析固体材料表面元素组成、化学态等成分信息，通过聚焦X射线还可对最小10μm左右的微区选区和定位分析，从而表征...

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1.7　XPS样品制备与要求

同分析设备情况下，影响XPS分析结果的因素通常有：样品准备、样品包装和运输、测试时样品制备过程、测试过程（包括测试条件选择、数据分析）等。如果前端样品准备、包装...

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1.7.1　XPS样品准备与包装

上述提及的XPS测试材料主要是固体样品，对于真空兼容性好的液体样品，也可以测试，当然，通过低温冷冻也可以测试液体样品。从形态上来说，固体样品主要包括粉末、片材、...

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1.7.2　XPS样品托的选择

不同的XPS设备有不同的样品托供选择。针对不同样品的材料、特点和测试需求，可根据实际样品的尺寸大小、数量、厚度、导电性等，来选择不同的样品托进行样品制备。(ht...

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1.7.3　XPS样品制备与固定

图1.17也展现了XPS样品制备和固定也有很多种方式。常用到的样品制备设备和工具主要有真空干燥箱、压片机和模具、红外灯、吹扫枪、退磁机、铝箔纸、剪刀、药勺、双面...

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1.7.4　样品传送管保护进样

对于一些易氧化、易潮解的气敏性样品，比如锂金属电池材料、太阳能电池材料（钙钛矿）、有机光电材料及部分催化材料，样品暴露在空气或大气环境中一定时间后，样品表面的成...

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第2章　X射线光电子能谱数据分析基础篇

在进行XPS数据分析之前，需要先了解一下XPS的数据形式，XPS图谱中全谱、精细谱以及谱峰识别相关的基本物理概念和意义。只有了解这些概念和意义，才能更好地解决数...

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2.1　XPS的主要数据形式

XPS测试主要包括点扫描、线扫描、面扫描和深度剖析（含变角扫描）等，对应得到的数据形式有全谱、精细谱、SXI图像（X射线激发的二次电子成像）、微区化学态成像以及...

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2.1.1　标准的XPS图谱

常规样品的典型XPS数据就是全谱和精细谱，图2.1为PET样品的标准XPS图谱。通过XPS的全谱（图2.1（a））可以得到样品所有元素（Li～U）的成分信息，以...

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2.1.2　XPS的半定量分析

经X射线辐照后，从样品表面出射的光电子的强度（I，指特征峰的峰面积）与样品中该原子的浓度（N）呈线性关系，因此可以进行元素的半定量分析。可以简单表示为I＝N·S...

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2.1.3　微区分析（多点分析和微区成像）

当样品表面成分不均匀或表面形貌有差异时，可以用XPS对其进行多点定位分析，对比多点成分的差异。比如ULVAC-PHI的XPS可以通过扫描X射线的方式采集二次电子...

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2.1.4　微区化学态成像

图2.2　XPS多点分析以及Mapping分布示例图（a）同一区域设置三点采谱分析；（b）同一区域不同元素Mapping分布(https://www.daow...

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2.1.5　深度剖析

XPS的一个重要功能为深度剖析，前面已经提到，针对材料或产品表面多层镀膜、表面掺杂和扩散、表面钝化以及膜层结构的分析，通常采用深度剖析功能来分析样品不同成分沿深...

《X射线光电子能谱数据分析》简介

内容简介

序

前言

中英文注释及缩写

目录

第1章　X射线光电子能谱理论篇

1.1　X射线光电子能谱基本原理

1.2　XPS全谱信息与精细谱化学态识别

1.2.1　XPS全谱信息

1.2.2　XPS精细谱化学态识别

1.2.3　结合能位移与化学态

1.3　XPS系统硬件构成

1.4　XPS主要功能

1.5　XPS主要技术特点

1.5.1　各种分析技术的分辨率和灵敏度

1.5.2　几种表面分析技术的对比

1.5.3　XPS分析技术探测信息深度

1.6　XPS的主要应用

1.7　XPS样品制备与要求

1.7.1　XPS样品准备与包装

1.7.2　XPS样品托的选择

1.7.3　XPS样品制备与固定

1.7.4　样品传送管保护进样

第2章　X射线光电子能谱数据分析基础篇

2.1　XPS的主要数据形式

2.1.1　标准的XPS图谱

2.1.2　XPS的半定量分析

2.1.3　微区分析（多点分析和微区成像）

2.1.4　微区化学态成像

2.1.5　深度剖析

《X射线光电子能谱数据分析》简介

内容简介

序

前 言

中英文注释及缩写

目录

第1章 X射线光电子能谱理论篇

1.1 X射线光电子能谱基本原理

1.2 XPS全谱信息与精细谱化学态识别

1.2.1 XPS全谱信息

1.2.2 XPS精细谱化学态识别

1.2.3 结合能位移与化学态

1.3 XPS系统硬件构成

1.4 XPS主要功能

1.5 XPS主要技术特点

1.5.1 各种分析技术的分辨率和灵敏度

1.5.2 几种表面分析技术的对比

1.5.3 XPS分析技术探测信息深度

1.6 XPS的主要应用

1.7 XPS样品制备与要求

1.7.1 XPS样品准备与包装

1.7.2 XPS样品托的选择

1.7.3 XPS样品制备与固定

1.7.4 样品传送管保护进样

第2章 X射线光电子能谱数据分析基础篇

2.1 XPS的主要数据形式

2.1.1 标准的XPS图谱

2.1.2 XPS的半定量分析

2.1.3 微区分析（多点分析和微区成像）

2.1.4 微区化学态成像

2.1.5 深度剖析

前言

第1章　X射线光电子能谱理论篇

1.1　X射线光电子能谱基本原理

1.2　XPS全谱信息与精细谱化学态识别

1.2.1　XPS全谱信息

1.2.2　XPS精细谱化学态识别

1.2.3　结合能位移与化学态

1.3　XPS系统硬件构成

1.4　XPS主要功能

1.5　XPS主要技术特点

1.5.1　各种分析技术的分辨率和灵敏度

1.5.2　几种表面分析技术的对比

1.5.3　XPS分析技术探测信息深度

1.6　XPS的主要应用

1.7　XPS样品制备与要求

1.7.1　XPS样品准备与包装

1.7.2　XPS样品托的选择

1.7.3　XPS样品制备与固定

1.7.4　样品传送管保护进样

第2章　X射线光电子能谱数据分析基础篇

2.1　XPS的主要数据形式

2.1.1　标准的XPS图谱

2.1.2　XPS的半定量分析

2.1.3　微区分析（多点分析和微区成像）

2.1.4　微区化学态成像

2.1.5　深度剖析