第7章 X射线光电子能谱学

第5章X射线光电子能谱学X-RayPhotoelectronSpectroscopy(XPS)UPSX-RayPhotoelectronSpectroscopy-XPSElectronSpectroscopyforChemicalAnalysis-ESCAKaiSiegbahn,Swedish,NobelLaureate,1981第5章X射线光电子能谱学第5章X射线光电子能谱学5.1根本原理

5.1.1光电子的发射及其能量X射线光电子的发射过程：当入射光子的能量h(h—普朗克常数，光波频率)明显超越原子的芯电子束缚能Eb时，可引起光电子发射。第5章X射线光电子能谱学5.1根本原理

5.1.1光电子的发射及其能量光电子的动能为：Ek＝h-Eb-sp〔1〕此处Eb从费米能级EF算起，sp是谱仪的功函数。第5章X射线光电子能谱学5.1根本原理

5.1.1光电子的发射及其能量芯电子电离之后，较外层的电子能够跃入所留下的空穴。此时原子处在激发态，它能够经过发射光子或俄歇电子而退激发。因此光电子同时伴有俄歇电子。第5章X射线光电子能谱学5.1根本原理

5.1.1光电子的发射及其能量在实践谱仪中常用电子学方法补偿谱仪的功函数，因此有Ek=h-Eb(2)Eb=h-Ek(3)丈量光电子的动能Ek，就可用式(3)换算成电子束缚能Eb。第5章X射线光电子能谱学5.1根本原理

5.1.1光电子的发射及其能量定性分析：出射光电子的能量仅与入射光子的能量以及原子轨道结合能有关。因此，对于特定的单色激发源和特定的原子轨道，其光电子的能量是特征的。第5章X射线光电子能谱学5.1根本原理

5.1.1光电子的发射及其能量半定量分析：X-ray辐照后，从样品外表出射的光电子的强度与样品中该原子的浓度呈函数关系。“半〞，“相对〞：光电子平均自在程，样品外表光洁度，元素所处化学形状，X-ray源强度，仪器才干与形状。“外表〞：2.0~5.0nm，10-3原子单层；体相，0.1％。第5章X射线光电子能谱学5.1根本原理

5.1.1光电子的发射及其能量化学位移：由于原子外层电子的屏蔽效应，芯能级轨道上电子的结合能在不同的化学环境中是不一样的。第5章X射线光电子能谱学5.1根本原理

5.1.2逃逸深度与外表灵敏度电子能谱仪之所以对外表特别灵敏是由于出射电子在样品内的非弹性散射平均自在程m很短。不论是俄歇电子或者光电子，只需那些来自外表附近逃逸深度以内的，没有经过散射而损失能量的电子才对确定Eb的谱峰有所奉献。实践的逃逸深度m与电子在固体内的运动方向有关，即=mcos(4)是出射方向与外表法线的夹角。对于XPS而言，有用的光电子能量在100～1200eV范围，对应的m＝0.5～2.0nm。第5章X射线光电子能谱学5.1根本原理

5.1.2逃逸深度与外表灵敏度=mcos(4)可见，垂直外表射出(=0)的电子来自最大的逃逸深度，而近似平行于外表射出(90o)的电子那么纯粹来自最外外表几个原子层。因此，XPS是对外表灵敏的分析技术，采取改动探测角的方法更可以提高外表灵敏度。第5章X射线光电子能谱学5．2根本安装主要部件有X射线源、样品台、电子能量分析器、电子探测及倍增器，以及将电流转换成可读能谱的数据处置和显示的电子学系统。除电子学系统之外，一切部件都放在超高真空中。第5章X射线光电子能谱学5.2根本安装5.2.1X射线源对X射线源的要求：能量(足够激发芯电子层)强度(能产生足够的光电子通量)线宽(所产生的X射线谱线要尽量窄，由于线宽是决议XPS谱峰半(峰)高(全)宽度(Fullwidthonhalf-maximum，FWHM)的主要要素)X射线源：Mg源：Mg的K线能量E=1253.6eV，线宽0.7eV；Al源：Al的K线能量E=1486.6eV，线宽0.85eV。二者都只需15kV的电压，其线宽小，稳定性好。如今有许多厂家制造配备有Mg／Al双阳极的X射线源，也有的配备Mg／Zr或Al／Zr源。由于Zr的L线能量E＝2042.4eV，虽然线宽较大(1.7eV)，却有对Al、Si等元素很灵敏的优点。第5章X射线光电子能谱学5.2根本安装5.2.1X射线源除了所需求的MgK、AlK之外，X射线源还产生一系列其他谱线以及来自轫致辐射的延续谱。因此常用衍射光栅单色器滤去其他不需求的波长。假设经过单色器只选出K双线中的一条，可到达0.5eV的线宽，不过强度将减弱许多。上述这类X射线管源所产生的都是离散的谱线。用同步加速器辐射可得到从10eV到10keV延续变化的X射线源，这样可以针对特定的内电子层调理波长，以获得最理想的光电离截面第5章X射线光电子能谱学5.2根本安装5.2.2电子能量分析器电子能量分析器：筒镜分析器(CMA)同心半球分析器(CHA)。第5章X射线光电子能谱学5.2根本安装5.2.2电子探测及数据处置实践到达分析器出口孔的电流仅为10-16～10-14A，因此不能用普通方法测电流，而必需用脉冲计数。两种电子倍增器：分立倍增电极式通道电子倍增管。前者是电子先撞击第一个电极板，然后经过10～20级电极板的二次电子倍增使电流放大104～107。通道电子倍增器是一个曲面的小玻璃管，内壁涂上高电阻资料，在管的两端加电压(约为3kV)，高电阻外表成为一个延续的倍增电极。电子进入低电压(+500V)端，与壁碰撞时产生二次电子，这些二次电子被加速运动，再撞击壁，产生雪崩效应。这种倍增器的增益约为107～108。第5章X射线光电子能谱学5.2根本安装5.2.2电子探测及数据处置电子倍增器的输出再经过前置放大、放大器、甄别器及速率计系统，将谱显示在X-Y记录仪上；或者在甄别器与定速率器之间插入计算机接口使数据数字化，并储存起来第5章X射线光电子能谱学5.2根本安装5.2.3超高真空系统10-8Pa旋片式机械泵－分子泵－溅射离子泵－钛升华泵第5章X射线光电子能谱学5.2根本安装5.2.3超高真空系统Ar离子枪：用于溅射清洗样品外表，或进展剥蚀做深度分析。样品架：可配备冷／热台，在研讨吸附—解吸和催化时特别有用。低能电子枪：以便冲注电子，中和绝缘资料外表的积累电荷。第5章X射线光电子能谱学7.3XPS谱

7.3.1典型谱用MgK线得到的两个代表性的XPS谱；(a)HgCdTe膜，(b)Fe的清洁外表。横坐标是电子束缚能或动能，纵坐标是光电子流强度。第5章X射线光电子能谱学7.3XPS谱

7.3.1典型谱可以看到在本底上叠加了一系列谱峰，这些峰的束缚能是各元素的特征，直接代表原子轨道的能级。可以参考元素的光电子束缚能数据表来鉴别XPS谱峰。构本钱底的有轫致辐射(非单色X射线源必然有的)引起的光电子发射以及因非弹性散射而降低能量的一次和二次电子。二次电子数目在低能量区显著添加，因此本底随束缚能添加(即动能减少)而升高。第5章X射线光电子能谱学7.3XPS谱

7.3.1典型谱普通都是先作一个大范围的检查，即收取全谱。在谱上最先识别出的是C的1s和O的1s线，然后再识别其他峰。留意：1s是单峰，而各种p、d、f那么产生双峰(见第5.3.2节)。然后，往往需求将部分谱扩展开来分析，即收取在窄能区内扫描的谱。第5章X射线光电子能谱学7.3XPS谱

7.3.1典型谱两个扩展的谱示于小插图，分别是Te(碲)的3d双线和Fe的2p双线。由图a的插图(1)可见，Te的3d线实践上有四条，强度高的代表元素Te，强度较低的是TeO2中的Te。当用氩离子溅射除去氧化层后，只剩下Te的3d双线(图a(2))。这种由于氧化价态不同而引起的景象将在７.3.3节中讨论。图中，除了XPS峰之外还有俄歇峰，例如图a中有Cd和Te的MNN俄歇峰，图b中有Fe的LMM俄歇峰。第5章X射线光电子能谱学7.3XPS谱

7.3.2原子能级及自旋—轨道劈裂XPS谱常用光电子在发射前所处的原子能级来命名。以下图给出铀原子的能级图。图中标出电子的n、l、j量子数，X射线常用的能级符号(K、L、……)及光谱符号。第5章X射线光电子能谱学7.3XPS谱

7.3.2原子能级及自旋—轨道劈裂假设自旋未配对的电子处于简并的轨道(p、d、f…)，自旋角动量S与轨道角动量S以不同的方式耦合可产生不同的新态，这些态用电子的总角动量J来描画，那么J＝LS(5)其中L=0，1，2，…；S=1／2，J＝1／2，3／2，5／2…。同样的轨道L(例如L=1)，由于J不同(如J＝1／2或3／2)而属于不同的次能级。第5章X射线光电子能谱学这种自旋—轨道耦协作用是量子力学的，但可以近似地了解为电子自旋和轨道磁矩相互平行(式5中的加号)或反平行(减号)引起的能量差别。在XPS谱中这种耦合效应引起谱峰的劈裂，例如下图的Te的3d峰分裂为3d5/2和3d3/2(L=2，J=5/2，3/2)两个次峰，Fe的2p峰分裂为2p3/2和2p1/2(L=1)，在无其他外场作用下，J为一定值的能级还是简并的，即有2J+1个态同属于一个能级(称简并度均2J+1}。由于每个态有同等的占有几率，所以一个轨道两个次峰的相对强度就是它们的简并度之比。在Te的3d轨道，3d5/2和3d3/2次峰的强度之比为(252+1)(232+1)=32。铀原子的能级图(失去一个量子数为n、l或j的电子的原子能级)第5章X射线光电子能谱学第5章X射线光电子能谱学7.3XPS谱

7.3.2化学位移XPS的一个重要功能是可以区别处在不同环境的同一元素。当元素原子被放在不同的环境时，其芯电子的束缚能发生改动，在XPS谱上表现为谱峰相对于其纯元素峰的位移，称为化学位移。引起化学位移的要素有：不同的氧化态，构成化合物，不同的近邻数或原子占据不同的点阵位置，不同的晶体构造等等。第5章X射线光电子能谱学7.3XPS谱

7.3.2化学位移在上文的图中曾经看到，TeO2中的Te3d峰相对于元素Te峰位移了。右图显示W及其四种氧化物的W4f峰的位置。由图可见，当氧化数添加时，束缚能移向较高能量。第5章X射线光电子能谱学7.3XPS谱

7.3.2化学位移从XPS手册可以查到许多元素的化学位移数据，有助于确定元素的化学环境。化学位移的简化模型是：外层电子(价电子层)的变化改动原子核对内层电子的吸引力，由于价电子对芯电子有排斥力，即屏蔽了核的正电荷对芯电子的吸引力。添加价电子，必然使屏蔽效应加强，降低电子的束缚能，反之，假设价电子少了，有效的正电荷那么添加，因此电子束缚能添加。同一种离子在不同的化合物中会有不同的屏蔽效应。共价键也可产生类似的效应，在这种情况下近邻原子的电负性很重要。第5章X射线光电子能谱学7.3XPS谱

7.3.2化学位移随着W的氧化数添加，更多价电子转移到O离子，所以W的4f电子的束缚能逐渐移向高能边。第5章X射线光电子能谱学7.3XPS谱

7.3.2化学位移右图是乙基三氟乙酯(ethyltrifluoroacetate)中的C1s谱峰，在四种不同位置的C对应着四个次峰。

第5章X射线光电子能谱学7.3XPS谱

7.3.2化学位移对于过渡族金属，元素的化学态经常不能够从化学位移来鉴别。这是由于过渡金属的谱峰很宽的缘故。例如，很难分辨氧化铁(磁铁矿)中h2p的三价Fe和二价Fe。这种情况下有时采用软件包对谱峰进展解积分析，但解积的结果经常不是独一的。倒不如用下文的其他特征来鉴别。第5章X射线光电子能谱学7.3XPS谱

7.3.4多重劈裂当价电子壳层内有一个或多个自旋未配对的电子，而光电离发生在另一壳层时，会发生谱峰的多重劈裂。这种情况主要发生在过渡族和稀土金属，由于它们具有未填满的d层和f层。第5章X射线光电子能谱学7.3XPS谱

7.3.4多重劈裂例如，Fe2O3中的Fe3s线劈裂成为双线，彼此隔开7.3eV。然而，在Fe2p3/2谱峰中劈裂的各次峰的能量太接近，因此不能分开(见图)。第5章X射线光电子能谱学7.3XPS谱

7.3.5XPS谱中的俄歇化学位移AES部分将提及，从俄歇谱也能得到化学信息，虽然俄歇谱的效应不如XPS那样容易了解。然而，由于MgK和A1KX射线也会激发许多内层电子的俄歇线，而且其化学位移比光电子谱更大，所以把光电子和俄歇线两者的化学位移结合起来分析就比较方便。俄歇化学位移和光电子化学位移的差别是由两者终态的弛豫能之差所引起的，俄歇跃迁的终态有两个电子空穴，而光电子跃迁的终态只需一个空穴。引入一个参量，称之为俄歇参量，其定义是=Ek(A)-Ek(P)(6)其中Ek(A)为俄歇电子的动能，Ek(P)为X射线光电子的动能。第5章X射线光电子能谱学7.3XPS谱

7.3.5XPS谱中的俄歇化学位移采用的一个主要优点是它为同一样品中同一元素的两条谱线的能量差，与静电荷积累及功函数的修正无关，而只指示特定的化学态。在某些系统，能够为负值，此时可利用式2将式6改为=Ek(A)+Eb(P)-h(6)于是，改动的俄歇参量为=+h=Ek(A)+Eb(P)(7)这样，可以绘制Ek(A)相对于Eb(P)的图，此图与入射光子的能量无关。对许多元素都可绘制这种二维图，例如图8是Cu的等俄歇参量线图，图中每条斜线代表一定的。每种化合物有其特定的，其确定可准确到0.1eV。图8Cu的L3VV俄歇电子动能相对于2p3/2光电子束缚能作图1，2-CuF2；3-CuSO45H2O；4-CuCO3；5-AizCu；6—CuO；7，8-Cu；9-CuSiO3；10-CuCl2；11-CuPTPF；12—Cu2O；13，14-Cu2O；15，16-CuCl；17-CuCN第5章X射线光电子能谱学5.3.6X射线源产生的伴线如上文5.2.1节所述，X射线源不是单色的，往往同时发射一系列强谱线，同时还有少量高能量的光子。这种低强度的谱线会在XPS谱每条主峰旁边产生一些弱的伴线，其强度和间距显示X射线源阳极资料的特征。在图3a中可见到，在Hg4f、Cd3d和Te3d轨道的K1,2峰旁边还有K3的伴线(如箭头所指)，相对于主峰位移了8.4eV。第5章X射线光电子能谱学元素项目

1,2

3

4

5

6

Mg相对强度10067338.04.10.550.450.5位移/eV08.410.217.520.048.5Al相对强度10067336.43.20.40.30.55位移/eV09.811.820.123.469.7表1给出Mg靶和Al靶的X射线伴线能量和强度。第5章X射线光电子能谱学5．3．7“震激〞(shakeup)效应的伴线和“震离〞(shakeoff)效应当光电离发生在芯电子能级时，由于失去了一个屏蔽电子，有效的核电荷忽然改动，价电子必需重组，其结果能够激发其中的一个电子，跳到更高的空能级上。这个跃迁使被发射出去的光电子损失一个量子化的能量，并将在主峰的高束缚能一侧间隔几个电子伏特处出现一些分立的伴线。第5章X射线光电子能谱学如图9a的CuO谱就出现很明显的震激伴线(箭头所指)，而图9b的Cu2O谱那么不出现这种伴线。

第5章X射线光电子能谱学因此，震激伴线有时可用来判别元素的化学性质。震激伴线的强度在顺磁的化合物(有不配对的自旋)中比在抗磁的化合物强得多。在金属中，费米能级以上还有空能级存在，给震激过程提供了有利条件。这是多电子过程，因此会在主峰的高束缚能一侧呈现不对称的拖尾，而不是分立的谱线。第5章X射线光电子能谱学此外，芯电子光电离还可诱发震离效应，即激发价电子电离，由此产生的伴线距主峰较远，落在非弹性散射拖尾区，且峰较宽(电离态为延续能级)，因此构本钱底信号的一部分。第5章X射线光电子能谱学7.3.8鬼线由外来物质的X辐射所引起的XPS谱上的小峰。例如，普通的鬼线是在双阳极X射线源情况下由Al靶中的Mg杂质，或者反过来，由Mg靶中的Al杂质所产生的。还能够来自阳极底座资料的Cu或箔窗资料产生的X光子。这些鬼线的位置很容易计算出来。表2给出能够出现的鬼线相对于主峰的位移。表2X射线鬼线的位移／eV污染辐射Mg阳极Al阳极O(K

)728.7961.7Cu(K

)323.9556.9Mg(K

)233.0Al(K

)-233.0第5章X射线光电子能谱学7.3.9等离子激元能量损失线光电子在出射途中与固体外表的电子相互作用，会发生等离子激元损失，即光电子经过时激发固体内的电子集体振荡，称之为体内的等离子激元能量损失。假设振荡频率为b，那么等离子激元能量损失为ħb。光电子还可相继地发生等离子激元能量损失，因此XPS谱中沿着动能减少的方向会出现一系列谱线，每两个相隔一个ħb，但强度愈来愈弱。除了体等离子激元之外，还有外表等离子激元，那是一种更局域于外表区的振荡，其频率为s，对应于能量损失ħs。外表等离子激元与体等离子激元的关系为

第5章X射线光电子能谱学一切元素的根本的或第一个体等离子激元峰总是可以察看到。在某些情况下，多个等离子激元峰也可见到。外表等离子激元峰能否察看到，取决于外表的条件和所对应的光电子峰的能量，在清洁外表尤其容易出现。图10给出Al2s光电子峰的例子，在清洁Al外表(见图10a)既可见体等离于激元，也可见外表等离子激元，Al外表氧化后(见图l0b)外表等离子激元峰消逝。图10Al的2s峰旁边的等离子激元峰a-Al的清洁外表，b-Al外表氧化后第5章X射线光电子能谱学5.4分析方法

5.4.1定量分析XPS的主要优点之一是可以进展常规的定量分析。有两种方法：根据根本的物理原理的方法和比较阅历性的方法，后者即用参考资料作标样或采用灵敏度因子。5．4分析方法

5．4．1定量分析首先讨论如何描画XPS谱线的强度。设X射线束强度为I0，其特征能量为h，入射到一个均匀的、有光滑外表的样品上。假定X射线的反射和折射可以忽略。在穿透样品时，特征X射线使i元素原子的x能级发生电离，发射出动能为(Ek)I,x的光电子。假设在光电子可以有效逃逸的样品深度内，X射线的强度不减弱，那么测到的光电子流Ii,x与分析体积内的原子密度Ni成正比，并与仪器参数和样品根本资料性质成正比，即完好的表达式为

(8)第5章X射线光电子能谱学第5章X射线光电子能谱学5．4分析方法

5．4．1定量分析其中ix是i元素的x能级光电离截面，与入射X射线的能量有关；i,x是光电子非弹性散射的平均自在程；且是发射所探测到的光电子的样品面积；f()是光电子的非对称性因子，描画光电子发射对角度(光子入射方向与光电子出射方向之间的夹角)的依赖性；T是分析器的探测效率，或称传输函数，与谱仪的接纳立体角、电子减速所引起的强度损失以及探测器的效率有关。在实践的分析中很少真正用式8的，由于式中很多参量或是没有数据，或是经过实际计算也不能准确求得的。经常采用灵敏度因子方法。对应i元素的特定光电子发射过程，定义原子的灵敏度因子Si为于是，比较同一基体内的1元素和2元素的XPS谱强度，那么可得所以，只需用某种原子的一个特定的光电子发射跃迁作为参照(例如，以参照原子F的1s线为1)就可在实验上求得适用于一定谱仪的一组灵敏度因子。对于双通道筒镜分析器和附加减速电场的半球式分析器已用氟(F)和钾(K)的化合物获得了各种元素的灵敏度因子。可以在有关的手册中查到。在多数情况下，求灵敏度因子都用最强线。第5章X射线光电子能谱学第5章X射线光电子能谱学5.4分析方法

5.4.2深度分析XPS也用来进展深度分析。XPS采用两种方法作深度分析。第一种是简单的倾转样品。设为外表法线与光电子出射方向之间的夹角，在外表以下z深度处发射的光电子必需穿过z/cos的路程才干分开外表。随着添加，此路程添加，而逃逸几率随exp(-z/mcos)而减少，因此，对外表的灵敏度增大。所以，可经过改动角来区别外表的成分和较深处的成分，而且不需破坏样品。第5章X射线光电子能谱学5.4分析方法

5.4.2深度分析右图给出Si晶体上SiO2薄膜的例子。当小时，主要的奉献来自体内的Si，增大，氧化物层的奉献就愈来愈明显。此方法比破坏性的分析好，但仅限于很薄层的分析。图：用XPS研讨Si与其外表上SiO2薄膜(0.91nm厚)的界面第5章X射线光电子能谱学5.4分析方法

5.4.2深度分析右图给出Si3N4上SiO2污染层的变角XPS谱。第5章X射线光电子能谱学5.4分析方法

5.4.2深度分析另一个方法即用惰性气体离子束(Ar或Xe)轰击剥蚀样品外表，并记录XPS谱随深度的变化。溅射会引起一系列误差。为了防止溅射时剩余气体对外表的污染，真空气压最好小于或接近10-7Pa。另外，XPS的深度分析必需溅射较大面积的外表，由于在多数仪器中X射线不易聚焦成小束斑。虽然离子溅射能够改动外表物质的化学态，仍可以从XPS的深度分析中获得许多信息，元素在资料中氧化态的分析即是一例。5.4分析方法

5.4.2深度分析右图是Ni基片上CdTe薄膜的简单深度剖图，由图可见Te氧化了，在外表附近Cd优先富集，而Te那么大多呈TeO2方式。随深度添加，TeO2迅速消逝。图：电堆积的CdTe薄膜的XPS深度分析。a-TeO2／Te界面附近Te峰随深度的变化，b-元素深度剖图(Te代表TeO2中的Te)第5章X射线光电子能谱学5.4.3分析技术的问题

5.4.3.1样品的制备和安装多数XPS运用对样品的制备和安装的要求并不严厉，往往可简单地用机械方法固定在样品座上。当需求分析天然外表时，样品最好坚持其原有外表，不要经过任何处置。某些样品需求特殊的预备，例如；分析之前普通需求去除挥发性物质，可在另外的真空系统内长时间抽气，或者用己烷或其他溶剂清洗。外表的污染也可采用离子溅射或其他剥蚀技术去除。利用作深度分析用的Ar离子溅射来清洁外表最方便，但必需留意到溅射所引起的外表化学态变化。第5章X射线光电子能谱学5.4.3分析技术的问题

5.4.3.1样品的制备和安装在谱仪内配备公用附件可在超高真空条件下使样品断裂或划伤。虽然这样做可免去气氛引起的污染，但必需留意其他要素的影响。如断裂能够沿晶界发生，或者多相样品划痕时能够将软资料覆盖在硬资料上等等。第5章X射线光电子能谱学5.4.3分析技术的问题

5.4.3.1样品的制备和安装粉末样品制备。研磨成粉末的样品，其XPS谱自然是体内成分的表征。制造粉末样品的方法很多。最常用的是用驼毛刷子将粉末小心地撒在聚合物衬底的胶带(适于10-7Pa条件下运用的)上。也可将粉末压入In箔内：将粉末放在两层In箔之间，压紧，再将箔分开，其中一片箔即可做样品。此方法的缺陷是有时仍有部分In裸露在外表，假设样品是绝缘体，各个部分的粉末能够不同程度的带电。用金属网支撑粉末也是一种方法，但也有上述的区别带电的问题。由粉末压制成小片是另一种常用的方法，要求压机的任务外表很硬且极其清洁。第5章X射线光电子能谱学5.4.3分析技术的问题

5.4.3.2绝缘体样品带电问题绝缘体样品在X射线照射下由于发射的光电子得不到补偿，产生静电荷积累。电荷引起的谱线位移约为2～5eV，比AES分析时高达几百电子伏特的位移小得多。采用参照元素，如少量的Au或Ag(有时用外加的碳)，那么可计算出带电所引起的电子束缚能位移。在某些情况下，例如导电衬底上有一些绝缘体小区，还可产生部分的带电。最通用的处理方法是用低能电子枪冲注样品外表以补偿电荷。假设参照峰的位移知，那么可调整电子枪的电流使得刚好将此峰移回原位。第5章X射线光电子能谱学7.5运用表XPS的运用范围应用领域可提供的信息氧化腐蚀元素的定性。腐蚀产物的化学(氧化)态，腐蚀过程中表面或体内(深度剖析)的化学成分变化冶金学元素的定性，合金的成分分析摩擦学滑润剂的效应，表面保护涂层的研究薄膜与粘合薄膜纯度及厚度的测量，膜／基结合的细节。粘接时的化学变化催化中间产物的鉴定，活性物质的氧化态。催化剂和支撑材料在反应时的变化化学吸附衬底及被吸附物在发生吸附时的化学态变化，吸附曲线半导体薄膜涂层的表征，本体氧化物的定性，界面的表征超导体价态、化学计量比，电子结构的确定纤维和聚合物元素成分、典型的聚合物组合的信息。指示芳香族形成的震激伴线，污染物的定性第5章X射线光电子能谱学7.5运用7.5.1铜合金外表钝化层的分析利用电化学方法处置金属外表使之构成钝化层．讨论其防腐机理的首要前提是断定Cu元素的化学形状，XPS特别适宜这种目的。7.5运用7.5.1铜合金外表钝化层的分析首先分析未经处置的Cu合金(Cu92Al6Sn2)。图13a是外表经溅射2min清洗前后XPS谱中扩展的Cu2p双线．前后两个谱很类似，不同的只是本底高低。外表污染层的存在使高束缚能一边的本底信号明显添加(A谱)．由Cu2p谱可以排除CuO(二价)的存在，但不能分辨Cu2O(一价)和Cu(零价)，由于两者的光电子束缚能租接近，如2p3／2的Eb约为932.2eV。图13铜合金外表钝化层分析a-未处置Gu合金的Co