XPS分峰的分析实例之欧阳引擎创编

1、材料X射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例欧阳引擎(2021.01.01)例：将剂量为1 lOSons/cm-能量为45KeV的碳离子注入单 晶硅中，然后在H00C退火2h进行热处理。对单晶硅试样进行 XPS测试，试对其中的Ch高分辨扫瞄谱进行解析，以确定各种 可能存在的官能团。分析过程：1、在Origin中处理数据图1将实验数据用记事本打开，其中Ch表示的是Ch电子，299.4885表示起始结合能，-0.2500表示结合能递减步长，81表 示数据个数。从15842开始表示是光电子强度。从15842以下 数据选中Copy到Excel软件B列中，为光电子强度数据列。同 时将299.4885Co

2、py到Excel软件A列中，并按照步长及个数生 成结合能数据，见图2将生成的数据导入Origin软件中，见图3。图3此时以结合能作为横坐标，光电子强度作为纵坐标，绘出Ch谱图，检查谱图杲否有尖峰，如果有，那是脉冲，应把它们 去掉，方法为点Origin软件中的Data-Move DaS Points,然后 按键盘上的或箭头去除脉冲。本例中的实验数据没有脉 冲，无需进行此项工作。将column A和B中的值复制到一空的 记事本文档中(即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰 强)，并存盘，见图4。图42、打开 XPSPeak,引入数据：点 Data-Import(ASCII),引入 所存数据，则出现

3、相应的XPS谱图，见图5、图62.KI X0plicm DrY,使B (Y)成为Y 轴数据。奈后在“set X values”中输入起始值和步长。5、点击CK,得到下图:6、A.位移:利用ORIGIN提供的工具可以方便的进行平滑、位移。1)如图：选择 analysis translate vertical 或 horizontal 可以进 行水平或垂直方向的位移。我们以水平位移为例进行讲解。2) 在图中双击峰顶，如图示(小窗给出的是此点的X, Y值)cvocaJ Or i IJNTJTLaED GydphR1 60001 4000 -1 20001 oooo80005000H D mt. D

4、a wpX *jrI JDLtal JB111|: x 二286.215275, y15010EiZo Kdi. t Vi aw Jr-apK Dat ax s TooLz Fitrmat. 比irtdow UqLpL2j|圈I铸I止I醞Ihhl圈I宜I少I酋I喝”需|4|也|吕|貝|品0 I他|3）然后在图中单击其他位置找到合适的X值（小窗给出的是红十字的X, Y值）4）双击红十字的位置，峰顶就会位移到此处：位移可以反复多次的进行，垂直方向的位移和水平方向的一样。B、平滑1）如图选择：2）出现下的小窗口3）点击settings出现下面的界廂（如果想用平滑后的代替原始的,选择replace o

5、riginal”,如果想重新做图选”add toworksheet”，下面的数值不用改变） 4）点击operation,选择savizky-golay进行平滑。得到下图:二、剖面分析数据处理:1、用写字板打开ASC码文件，选取所需要的元素2、打开 ORIGIN 软件，如图示：选择 column add new columnswaterfall如果你的数据有九个cycle那么你要在下面的窗选择8O 然后在B (Y).J (Y)中依次输入不同cycle的Y轴数值 点击图中下方工具栏的waterfall 然后在下图中先输入X轴起始值及步长，再将Y值输入(点击B (Y),然后按住SHIFT键不放，再点

6、击最后一个Y值选项：如E （Y）,松开SHIFT键，点击ADD键。点击OK得到下图:aiai 监偏旧旧i圈副厨启i劃釧氐目囿sail囲卩丘【：】* |】|廿：】1ocre ARierse Order.Fill Med.nS fticrocal Origin C:Docuacnts and Settingsbovanely DocuMcntsKUHIITLED Graphl前后翻转工具，用上法作图 ，得到的谱图需翻转Eile Ed込 e rph Lata Analysis Jools 比rzl Jindov HelpII11scacX 3CW ttM底田外/|a|/|E|o|颜色代 表字母 ,对

7、应 于 cycle也|応|心獭弧阖州如妣匱匱肛|0|緬如固岡滋葩昭腹I略训纺|固泄IrDatal） 计创hl* CM mwO 云血n.crocal 0riCm . 工简諳裁王处理应用修改工具得：（X OFFSET设为0, Y OFFSET设为100）注意谱线对应的CYCLE数如果想要得到其中某一个cycle的谱图，只要调出原来的 worksheet （数据表）,再次点击waterfallo输入X轴数据，然 后只选一组Y轴数据（和多元素分析一样），就可以了。注：不同样品同种元素比较也可以用此种方法三.谱图解叠：和多元素分析步骤一样，经过平滑.位移，得到下图：（注:画图时，先输入X轴步长等，再输入

8、Y轴数据）1、去本底：选择 tools baseline2、出现下廂的窗匚I,选择baseline，将number of points后的参数改小一些，比如2,点击create baseline4、出现下图：选择小窗中的modify:5、拖动每一点到合适的位置（点住鼠标左键不放一直拖到合适 的位置）：如图6、然后选择substract得到7、分别点击X轴、Y轴将坐标更换为原来顺序和数值：8、女图： 选择 analysis Fit multi-peaks gaussian9、出现下的窗:按需要拟合的子峰个数输入10、点击ok,得到:11、点击0K默认选择，根据谱图的形状双击选择子峰位置（红十字代

9、表峰顶）：如图12、刚才设置为两个子峰，所以双击两个位置，这时电脑自动 计算出相关数据：如果想要看拟合后的曲线，需激活（调出） 谱图窗口。然后，选择 analysis non liner curve fit 如图：13、得到：K上图不合理，两子峰半峰宽相差太大，需要加入新的子峰 逬行调整。点击下图中more按钮15、出现下图：点击此按钮 岀现此图界 而16、选择 bdsic modestart fitting回到原界面,点击1 Iter和10更改为2增加一 个子绦，依次类 推Iter直到出现新的子峰17.上图明显也不合理，调节小窗中各个子峰的数值yo0r00xc1534.43584任0.190

10、890.97784w12.600450.216640.95411Al37697.859555165.560.987281 NonLine ar Curve Fit ti ng： Fitt ing Se.P曰amet创V曰lueQ砂y? Eikm DependencyJ_I Ch厂2589174.3 ChiSq| 11血.|门卫應门1Select Function. I Select Dataset. IMoe. | Done |峰位置.半峰宽和而积18、然后点击下图中done按钮，再次选择analysis non-linear curve fit,反复修改直到得到满意的谱图多元素分析注意事项：丄不能一味的平滑，有时