《X射线光电子能谱数据分析》简介
《X射线光电子能谱数据分析》这本书是由.宋廷鲁 邹美帅 鲁德凤著创作的,《X射线光电子能谱数据分析》共有401章节
7
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
8
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
10
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
11
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
12
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
15
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
16
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
17
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
19
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
20
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、
21
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
22
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
23
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
24
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
25
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
26
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
27
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
28
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
29
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