x射線光電子能譜分析儀器經常又被稱為化學分析用電子譜,是一種zui主要的表面分析工具。XPS作為當代譜學領域中zui活躍的分支之一,它除了可以根據測得的電子結合能確定樣品的化學成份外,XPSzui重要的應用在于確定元素的化合狀態。XPS可以分析導體、半導體甚至絕緣體表面的價態,這也是XPS的一大特色,是區別于其它表面分析方法的主要特點。此外,配合離子束剝離技術和變角XPS技術,還可以進行薄膜材料的深度分析和界面分析。
如何評價x射線光電子能譜分析儀器的優劣呢?
x射線光電子能譜分析儀器的優點:
1.分析速度快;能譜儀可以同時接受和檢測所有不同能量的X射線光子信號,故可在幾分鐘內分析和確定樣品中含有的所有元素。
2.靈敏度高;X射線收集立體角大。由于能譜儀中Si(Li)探頭可以放在離發射源很近的地方,無需經過晶體衍射,信號強度幾乎沒有損失,所以靈敏度高。此外,能譜儀可在低入射電子束流條件下工作,這有利于提高分析的空間分辨率。
3.譜線重復性好;由于能譜儀沒有運動部件,穩定性好,且沒有聚焦要求,所以譜線峰值位置的重復性好且不存在失焦問題,適合于比較粗糙表面的分析工作。
x射線光電子能譜分析儀器的缺點:
1.能量分辨率低,峰背比低。由于能譜儀的探頭直接對著樣品,所以由背散射電子或X射線所激發產生的熒光X射線信號也被同時檢測到,從而使得Si(Li)檢測器檢測到的特征譜線在強度提高的同時,背底也相應提高,譜線的重疊現象嚴重。故儀器分辨不同能量特征X射線的能力變差。能譜儀的能量分辨率比波譜儀的能量分辨率低。
2.工作條件要求嚴格。Si(Li)探頭必須始終保持在液氦冷卻的低溫狀態,即使是在不工作時也不能中斷,否則晶體內Li的濃度分布狀態就會因擴散而變化,導致探頭功能下降甚至*被破壞。