XPS的原理PPT学习教案

1、会计学1XPS的原理的原理第1页/共93页第2页/共93页Core levelshValance bandEFEVBinding EnergyKinetic EnergyCharacteristic Photoelectron Core level electrons are ejected by the x-ray radiation The K.E. of the emitted electrons is dependent on:-Incident energy-Instrument work function-Element binding energy第3页/共93页EhEBVKSP

2、S-()第4页/共93页EEBVBFSEhEBFKSP-第5页/共93页第6页/共93页第7页/共93页 X射线射线Mg 靶靶Al 靶靶能量能量(eV)相对强度相对强度能量能量(eV)相对强度相对强度K 11253.767.01486.767.0K 21253.433.01486.333.0K 1258.21.01492.31.0K 31262.19.21496.37.8K 41263.15.11498.23.3K 51271.00.81506.50.42K 61274.20.51510.10.28K 1302.02.01557.02.0第8页/共93页第9页/共93页第10页/共93页 射射

3、 线线 能能 量量半峰高宽半峰高宽(eV)YM 132.30.44ZrM 151.40.77NaK 1041.00.4MgK 1253.60.7AlK 1486.60.8SiK 1739.40.8TiK 145111.4CrK 154152.1CuK 180482.5第11页/共93页第12页/共93页第13页/共93页En l jEn l jBKTSCF( , , )( , , ) -第14页/共93页第15页/共93页第16页/共93页EEEBadBKTrelax-第17页/共93页EEEEEBSCFrelaxrelatcorr-第18页/共93页原原 子子1s2s3p3s3p3d4sHe

4、LiBeBCNOFNeNa1.53.87.010.613.716.619.322.124.824.0 0.00.71.62.43.03.64.14.84.1 0.71.62.43.23.94.74.4 第19页/共93页原原 子子1s2s3p3s3p3d4sMgAlSiPSClArKTiMnCu24.626.127.128.329.530.731.832.835.440.148.25.26.17.07.88.59.39.910.813.017.223.76.07.18.08.89.610.411.112.214.418.825.70.71.01.21.31.41.61.82.23.65.17.

5、70.20.40.60.91.11.42.03.44.97.2 2.03.65.3 0.30.40.3第20页/共93页计计 算算 方方 法法EB(eV)1s2sKoopmans定理定理SCF理论方法直接计算方法直接计算方法SCF理论方法考虑相对论校正考虑相对论校正及相关作用校正实验测量值实验测量值981.7868.6869.4870.8870.252.549.349.348.348.4不同方法求得的不同方法求得的Ne1s和和Ne2s轨道结合能对比轨道结合能对比 第21页/共93页第22页/共93页EEBVBFS第23页/共93页第24页/共93页第25页/共93页EB=0第26页/共93页第

6、27页/共93页Schon1972Johansson1973Asami1976Richter1978Bird1980Cu 3pAu 4f7/2Ag 3d5/2Cu 2p3/2Cu LMM,EKEB，EF ref分析仪器分析仪器 75.2 0.1 84.0368.2932.2 0.1919.0 0.1567.6 0.1PdAEIES100 83.8 0.2368.2 0.2932.8 0.2918.3 0.2568.35 .2PdMaqnelic 84.07368.23932.53918.65567.96PdAEIES200 84.0 932.7918.35568.25PdAEIES200 83

7、.98 0.02368.21 0.03932.66 0.06918.64 0.04567.97 0.04PdAEIES200B第28页/共93页Al K Mg K Cu 3pAu 4f7/2Ag 3d5/2Cu L3MMCu 2p3/2Ag M4NN 75.14 0.02 83.98 0.02 368.27 0.02 567.97 0.02 932.67 0.021128.79 0.02 75.13 0.02 84.00 0.01 368.29 0.01 334.95 0.01 932.67 0.02 895.76 0.02Seah给出的结合能标定值给出的结合能标定值 第29页/共93页第30

8、页/共93页EhEEKBFSPS-第31页/共93页第32页/共93页第33页/共93页第34页/共93页第35页/共93页第36页/共93页第37页/共93页第38页/共93页第39页/共93页2 , 1corr2 , 1relat2 , 1relax2 , 1SCF2 , 1VB)()()()()(EEEKEKE-第40页/共93页EKEKEKBVSCF+SCF() .()() -05第41页/共93页EEEBVVM第42页/共93页EkqVEBVR第43页/共93页VqRAB0ABB A4第44页/共93页qQnIAAB A第45页/共93页IXXXXXX-ABABAB|exp.() 1

9、0252第46页/共93页含碳化合物含碳化合物C1s电子结合能位移同原子电荷电子结合能位移同原子电荷q的关系的关系 第47页/共93页EeBVConstant第48页/共93页 AAB0ABA B4 - 21410()|*rZR第49页/共93页EeBVAEk qe VBVAA第50页/共93页第51页/共93页NNN2he -()*NHN H*33he -()第52页/共93页EHHBV2(N1s,N )NNN-()()*2EHHBV3(N1s,NH )N HNH-()()*33第53页/共93页EHHBV2(N1s,N )NON-()()2EHHBV3(N1s,NH )OHNH-()()3

10、3)N()NO()NH()OH()NNH(N1s,23323VBHHHHE-第54页/共93页第55页/共93页第56页/共93页第57页/共93页第58页/共93页第59页/共93页第60页/共93页第61页/共93页第62页/共93页第63页/共93页Mg阳极阳极X射线激发的射线激发的C1s主峰及伴峰主峰及伴峰 第64页/共93页Contaminating RadiationAnode MaterialsMgAlO (K )Cu (L )Mg (K )Al (K )728.7323.9-233.0961.7556.9233.0-第65页/共93页第66页/共93页Ne的震激和震离过程的示意

11、图的震激和震离过程的示意图 第67页/共93页Cu的的2p谱线及震激结构谱线及震激结构 第68页/共93页第69页/共93页Mn+离子的离子的3s轨道电离时的两种终态轨道电离时的两种终态 第70页/共93页MnF2的的Mn3s电子的电子的XPS谱谱 第71页/共93页第72页/共93页EhEnEEnKBPS-EESP/2第73页/共93页Al的的2s谱线及相关的能量损失线谱线及相关的能量损失线 第74页/共93页第75页/共93页第76页/共93页第77页/共93页第78页/共93页S的的2p峰在不同化学状态下的结合能值峰在不同化学状态下的结合能值 第79页/共93页Ti及及TiO2中中2p3/2峰的峰位及峰的峰位及2p1/2和和2p3/2之间的距离之间的距离 第80页/共93页CF4C6H6COCH4半峰高宽半峰高宽(eV)0.520.570.650.72C1s在不同化学状态下半峰高宽的变化在不同化学状态下半峰高宽的变化 第81页/共93页第82页/共93页-EEKAKPhEEKABP第83页/共93页第84页/共9