X射线光电子能谱仪XPS

  • 仪器名称X射线光电子能谱仪XPS
  • 仪器型号ESCALAB™ Xi+
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  • 放置地点
  • 设备状态
  • 联系方式

· 测试项目:

1. 对样品表面成分进行定量、半定量分析;

2. 可以分析除H和He以外的所有元素,对所有元素的灵敏度具有相同的数量级;

3. 能够观测化学位移;

4. 可作定量分析,既可测定元素的相对浓度,又可测定相同元素的不同氧化态的相对浓度。

 

· 主要参数:

1. 极限能量分辨率:0.43 eV;

2. 分析室真空度:优于 5×10-10 mbar;

3. 能量分析范围:0-1300 eV;

4. 通过能范围:不小于 1-400 eV;

5. 线扫描最佳空间分辨率:<1 μm。

 

· 主要用途:

主要用来观测材料表面元素的芯能级化学态,做定性及定量分析。具体功能包含但不限于如下方面:

1. 深度剖析:Ar 离子枪辅助刻蚀,观察材料纵向深度的结构元素信息;

2. 紫外光电子能谱:得到非绝缘样品功函数,价带谱;

3. 离子散射谱:可对材料表面 1 nm 深度内做成分分析,对表面更加敏感;

4. 背散射电子能量损失谱:确定样品表面 H 元素的含量,及能级结构;

5. 角分辨 XPS:无损得到样品表面约 10 nm 深度内元素及其化学态随深度的分布信息;

6. 原位实验:样品可加热最高温度至 1000 k,冷却最低温度至 100 k,对同一位置进行测试分析,Ar 离子团簇/单离子可清洁表面。

 

· 测试实例:

1. Depth Profile

        图示样品为具有一定厚度氧化层的金属铝块。表面经过 180s 的 Ar 离子刻蚀,每隔 20s 刻蚀时间分析器收集一次谱图,以下分别是 Al,O,C 的精细谱及它们的相对含量随时间变化的过程。


2. XPS image

图示为 120μm×120μm 面积的 Cu 网的光电子成像,可得到 Cu 元素的空间分布状态。

3. XPS mapping

         通过对薄膜材料的关注元素进行小范围面扫,锁定关注元素在薄膜表面聚集区域。如图,V 元素多聚集在红色橙色区域,对该区域进行点扫,测得相关数据。