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X-선 광전자 분광법

Overview

출처: 파이살 알람기르, 재료 과학 및 공학 학교, 조지아 공과 대학, 애틀랜타, 조지아

X선 광전자 분광법(XPS)은 재료 내에 존재하는 원소의 원소 조성, 경험적 포뮬러, 화학 상태 및 전자 상태를 측정하는 기술이다. XPS 스펙트럼은 분석되는 물질의 상부 나노미터에서 탈출하는 운동 에너지 및 전자 수를 동시에 측정하는 동시에 X 선빔으로 물질을 조사하여 얻어집니다(전자의 전형적인 운동 에너지에 대한 상위 10nm 내). 신호 전자가 물질의 처음 몇 나노미터 내에서 주로 탈출한다는 사실때문에 XPS는 표면 분석 기술로 간주됩니다.

발견 및 XPS 뒤에 물리적 원리의 응용 프로그램 또는, 그것은 이전에 알려진 바와 같이, 화학 분석에 대한 전자 분광법 (ESCA), 물리학에서 두 개의 노벨상을 주도. 첫 번째는 1905 년에 광전 효과에 대한 그의 설명에 대한 알버트 아인슈타인에 1921 년에 수여되었다. 광전 효과는 XPS에서 신호가 생성되는 프로세스를 뒷받침합니다. 훨씬 후, 카이 Siegbahn은 이네스, 모즐리, 롤린슨과 로빈슨의 초기 작품 중 일부를 기반으로 ESCA를 개발하고, 1954년에 나Cl의 최초의 고에너지 해상도 XPS 스펙트럼을 기록했습니다. 화학 분석을 위한 ESCA/XPS의 힘을 추가로 시연하여 기술에 대한 관련 계측의 개발과 함께 1969년 최초의 상업용 단색 XPS 계측기와 1981년 노벨 물리학상으로 이어졌으며, 이는 분석 도구로서 기술을 개발하기 위한 그의 광범위한 노력을 인정했습니다.

Procedure

다음 절차는 특정 XPS 계측기 및 관련 소프트웨어에 적용되며 다른 계측기를 사용할 때 약간의 변형이 있을 수 있습니다.

  1. 샘플은 상업용 실리카(SiO2)유리 슬라이드에서 지원되는 그래핀의 단일 층에서 자란 Pt(3 원자층 두께)의 박막이다. 그래핀(탄소의 단일 층)은 Cu에서 재배한 다음 유리 기판으로 옮겨졌다. Pt 원자층은 전극 방법에 의해 증착되었다.
  2. 샘플을 로드하려면 먼저 로잠금을 배출하여 샘플 홀더를 가져옵니다. UHV 시스템에 대한 청결 규칙을 따라야 합니다. 여기에는 시료 또는 샘플 홀더와 접촉하는 맨피부, 머리카락 또는 습기가 포함되지 않습니다. 깨끗한 핀셋을 사용하여 샘플을 처리하십시오. 로드록 챔버가 대기압(~5분)으로 배출된 후 로들록의 문이 열립니다. 샘플 홀더를 꺼내십시오.
  3. 샘플은 무대에 있어야 스프링 클립에 의해 개최됩니다. 무대 표면과 알코올로 사용하는 클립을 닦아 완전히 건조시다.
    a. 로더록 도어를 열고 샘플 홀더를

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Results

그림 1은 Pt, Si, C 및 O 배출을 명확하게 보여주는 샘플의 조사 스펙트럼을 보여줍니다. 그림 2에서는샘플에서 Pt 4f7/2 및 4f5/2 피크의 고해상도 스캔을 볼 수 있습니다. 각 핵심 레벨 피크의 결합 에너지는 국립 표준 기술 연구소(NIST)가 관리하는 것과 같은 데이터베이스에서 발견되는 것과 비교될 수 있습니다(https:...

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Application and Summary

XPS는 조사에 사용할 수 있는 샘플 범위에서 다재다능한 표면 화학 분석 기술입니다. 이 기술은 화학 조성, 화학 상태 및 재료 내의 원자의 점유 전자 구조의 정량화를 제공합니다.

XPS는 원소표면의 조성(보통 1-10nm 이내)을 제공하며, 표면 화합물의 실증적 수식, 표면의 각 요소의 표면, 화학 또는 전자 상태를 오염시키는 요소의 정체성, 상부 표면을 가로질러 깊이를 통해 조성...

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Tags
X ray Photoelectron SpectroscopyXPSSurface ChemistryNon destructive TechniqueMaterial AnalysisX ray EnergyCore Shell ElectronBinding EnergiesChemical CompositionState Of The MaterialXPS SpectrumPhoton AbsorptionWork FunctionPhotoelectronsX ray SourcesAluminum K Alpha

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0:08

Overview

1:01

Principles of X-Ray Photoelectron Spectroscopy

3:01

Loading a Sample for Study

5:06

Collecting an XPS Spectrum

7:14

Results

7:48

Applications

8:52

Summary

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