XPS是X射線光電子能譜的縮寫,是一種表面分析技術(shù)。通過照射樣品表面并測量材料所發(fā)出的電子能譜,可以得出材料表面的化學(xué)成份、化學(xué)鍵狀態(tài)、表面形貌信息等。
1.XPS是什么意思
XPS,全稱為X-ray photoelectron spectroscopy(X射線光電子能譜),是用于表面分析的技術(shù),利用X射線激發(fā)樣品表面,并測量材料所發(fā)出的電子能譜,從而確定表面元素的化學(xué)狀態(tài)及其他相關(guān)信息。
2.X射線光電子能譜分析原理
XPS利用X射線穿過薄樣品,使得樣品中的元素原子吸收掉入射X射線的光子能量,并將產(chǎn)生了空心能級的原子電離。這時(shí)的電子被稱作光電子。由于每個(gè)元素原子的電子結(jié)構(gòu)不同,因此它對光子吸收和電離的條件也有所不同,能譜分析器采用光電子能譜衡量被激發(fā)的原子電離速率和能量,因此可以確定元素的化學(xué)狀態(tài)與化合價(jià)。
3.X射線光電子能譜分析特點(diǎn)
相比于傳統(tǒng)的表面分析技術(shù),XPS具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
- 非破壞性分析:XPS在分析時(shí)不需要對樣品進(jìn)行任何加工處理,所以不會對樣品造成任何損傷,保持樣品完整性。
- 高靈敏度:XPS可檢出微量元素含量,其測量精度可以達(dá)到0.1%~1%。
- 表面化學(xué)信息豐富:XPS可以得到物質(zhì)的化學(xué)狀態(tài)、化合價(jià)及電荷分布等詳細(xì)信息。
- 定性分析:由于原子級別的解析度,可以用XPS區(qū)分不同元素的化學(xué)狀態(tài)和化合價(jià),從而實(shí)現(xiàn)材料的定性分析。