XPS分峰的分析实例

1、材料X射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例例：将剂量为仆107ions/cm2,能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中，然后在1100C退火2h进行热处理。对单晶硅试样进行XP创U试，试对其中的Cis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，其中以表示的是以电子，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299.4885Copy到Excel软件A列中，并按照步长及个

2、数生成结合能数据，见图2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Cs谱图，检查谱图是否有尖峰，如果有，那是脉冲，应把它们去掉，方法为点Origin软件中的Data-MoveDataPoints,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columnA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XPSPeals引入数据：点Data-Import(ASCII)，引入所存数据，则出现相应的XPS谱图，见图5、图6-A图6图5Ji3、选择本底

3、：点Background，因软件问题，HighBE和LowBE的位置最好不改，否则无法再回到Origin,此时本底将连接这两点，Type可据实际情况选择，一般选择Shirley类型，见图74、加峰：点Addpeak,出现小框，在PeakType处选择s、p、d、f等峰类型（一般选s）,在Position处选择希望的峰位，需固定时则点fix前小方框，同法还可选半峰宽（FWHM、峰面积等。各项中的constraints可用来固定此峰与另一峰的关系。点Deletepeak可去掉此峰。然后再点Addpeak选第二个峰，如此重复。在选择初始峰位时，如果有前人做过相似的实验，可以查到相应价键对应的峰位最好

4、。但是如果这种实验方法比较新，前人没有做过相似的，就先用标准的峰位为初始值。最优化所有的峰位，然后看峰位位置的变化。本例中加了三个峰，C元素注入单晶硅后可能形成C-C、C-Si和C-H三个价键。根据这三个价键对应的结合能确定其初始峰位，然后添加。具体过程见图8、9、10。图8图9图105、拟合。选好所需拟合的峰个数及大致参数后，点Optimiseregion进行拟合，观察拟合后总峰与原始峰的重合情况，如不好，可以多次点Optimiseregion。最终拟合结果见图11。图116、参数查看。拟合完成后，分别点另一个窗口中的RigionPeaks下方的0、1、2等可看每个峰的参数，此时XPS条中变

5、红的为被选中的峰。如对拟合结果不region满意，可改变这些峰的参数，然后再点Optimise。7、点击SaveXPS存图，下回要打开时点OpenXPSgft可以打开这副图继续进行处理。8、数据输出。点击DataPrintwithpeakparameters,可打印带各峰参数的谱图，通过峰面积可计算此元素在不同峰位的化学态的含量比。点击DataExporttoclipboard，则将图和数据都复制到了剪贴板上，打开文档(如Word文档)，点粘贴，就把图和数据粘贴过去了。点击DataExport(spectrum)，则将拟合好的数据存盘，然后在Origin中从多歹U数据栏打开，则可得多列数据，并

6、在Origin中作出拟合后的图。XPS能谱数据处理王博吕晋军齐尚奎能谱数据转化成ASCK文件后可以用EXCELORIGIN等软件进行处理。这篇文章的目的是向大家介绍用ORIGIN软件如何处理能谱数据，以及它的优势所在。下面将分三部分介绍如何用ORIGIN软件处理能谱数据：1、多元素谱图数据处理2、剖面分析数据处理3、复杂谱图的解叠一、多元素谱图的处理：1、将ASg文件用NOTEPAD开：一I兀素名称*一一一一X轴起始点2、复制Y轴数值。打开ORIGIN,将Y轴数据粘贴到B（Y）:3、如图：点击工具栏plot,选择line4、出现下图：点击B（V,再点击<->Y，使B（V成为Y轴数据

7、。然后在“setXvalues中输入起始值和步长。5、点击OK得到下图：6、利用ORIGIN提供的工具可以方便的进行平滑、位移。A.位移：1）如图：选择analysistranslatevertical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（小窗口给出的是此点的X,Y值）M1crcsealOricinUJSTZTJLEJJDOr-apKl1file耳dd.t.cwaph.Qo.t.a.v二i;工丑。】二Fgwmdt.indLowHcl'pI镰|R|做I异I局I鼠I日|m|w|ta|科|暨|宇|岛|电|D责.olJBi.

8、mpIL.Datal_Blll:x=2S6.215275,y=1501016000=14000-1一皇I5_兰1OOOQSOODeoco5勺MwAAvv3）然后在图中单击其他位置找到合适的X值（小窗口给出的是红十字的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）出现下面的小窗口3）点击settings出现下面的界面（如果想用平滑后的代替原始的，选择”replaceoriginal”，如果想重新做图选”addtoworksheet”，下面的数值不用改变）4)点击operation,选择savizky-gola

9、y进行平滑。得到下图:二、剖面分析数据处理:1、用写字板打开AS况文件，选取所需要的元素2、打开ORIGIN软件，如图示：选择columnaddnewcolumns如果你的数据有九个cycle那么你要在下面的窗口选择8然后在B(V-.J(Y9中依次输入不同cycle的Y轴数值点击图中下方工具栏的waterfallwaterfa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，再点击最后一个Y值选项：如E（Y）,松开SHIFT键，点击ADD键。fil'X点击OK得到下图:XiCEGcalOrigiziC:DorruierrtsandS&tt

10、ingsbovanglyDacu:entsUHTITLED一GraphlFulbEd.tVir«ph.D<ta.knklys:sF磐ng七WindcwHelp碱能剧醐企磕画里|舅匡旦剧通号到旦|蔻|c|静|欧剧箜氏1翡倒刨前后翻转工具，用上法应用修改工具得：（XOFFSET设为0,YOFFSET设为100）注意谱线对应的CYCLED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waterfall。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

11、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Y轴数据）1、去本底：选择toolsbaseline2、出现下面的窗口，选择baseline，将numberofpoints后的参数改小一些，比如2,点击createbaseline4、出现下图：选择小窗口中的modify:如图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）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、如图:选择analysisFitmulti-peaksgaussian9、出现下面的窗口：按需要拟合的子峰个数输入10、点击ok,得到：11、点击OK默

12、认选择，根据谱图的形状双击选择子峰位置（红十字代表峰顶）：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analysisnonlinercurvefit如图：13、得到:14、上图不合理，两子峰半峰宽相差太大，需要加入新的子峰进行调整。点击下图中more按钮15、出现下图:16、选择basicmodestartfitting点击此按钮出现此更改为2增加一个子峰，依回到原界面，点击1lter和10lter直到出现新的子峰17、上图明显也不合理，调节小窗口中各个子峰的数值NcmLiriearCiarveFitting：;Fitting;Se,.-|_LJChi2|5e3174.3匚hi-Sqr|1I拍r|口皿原可Sb屈以Funistion.-.|SelectDataset.M惟.|峰位置、半峰反复修改直18、然后点击下图中done按钮，再次选择analysisnon-l