小木虫XPS问题集锦
（第一期）
2006 年 10 月 5 日
小木虫荣誉出品
目录
前言 ……………………………………………………………………………………… 问题－：xps 实战 ……………………………………………………………………… 问题二：哪里能进行XPS测试 ………………………………………………………… 问题三：XPS结合能 …………………………………………………………………… 问题四：XPS实验结果如何分析 ……………………………………………………… 问题五：如何将仅含两列数据的txt文件转化为XpsPeak4.1 可载入的des文件 … 8 问题六：XPS怎么算表面元素含量 …………………………………………………… 问题七：元素相对含量的计算 ………………………………………………………… 问题八：如何设置扫描参数和如何进行XPS分析 …………………………………… 9 9 9 5 5 7 1 2
问题九： XPS表征什么 ………………………………………………………………… 10 问题十：XPS与EDX在分析表面元素方面有什么区别 …………………………………11 问题十一：XPS研究中各种N的结合能 …………………………………………………12
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前言
通过在小木虫中检索关键词XPS，发现大多数提问及回答都很经典，而 且大多数问题都是我们常见的，为了对小木虫这些珍贵的资源做一保护， 也为了大家查询的方便，特此把大家的提问和回答进行了整理，做此电子 书发表，以后会继续整理此类资源，希望大家满意，多多支持！ 由于本人水平有限，如有不足之处敬请各位虫友多多批评指正！ 谢谢！
特此感谢所有在小木虫中发表XPS贴子及回贴的虫友！ 大家辛苦了！
小木虫专用章
2006.10.01
编者：rabbit7708 2006 年 10 月 5 日
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中南大学怎么样问题－：xps 实战 runqi： 成为虫友几个月，斩获颇丰，到了很多珍贵的资料。但是，总有一种消化不良的 感觉。书本都是一些最基本的原理分析，在实际科研上，往往需要更多的经验和技巧。 今天，我把以前的关于 xps 分析材料成分的一些经验简单总结一下，真诚欢迎虫友补充 和纠正。 1 简介 XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)又称 ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis), 能够分析出了氢，氦以外的所有元素。测定精确到 0.1at%, 空间 分辨率为 100um, X-RAY 的分析深度在 1.5nm 左右。 XPS 的样品一般是 10mm*10mm*5mm, 也可以更小些。 厚度不能超过 5mm. 一般我的样 品 5mm*5mm*1mm. XPS 分析室的真空度可以达到<10E-9 Pa, 因此样品要干燥，不能释放 气体。xps 的灵敏度很高，待测样品表面，绝对不能用手，手套接触。也不要清洗。 对于非导体样品，由于表面电荷的累计，我们需要打开 charge neutroliszer. 2 原理 这方面很多书上都介绍了，归根结底就是一个公式： E(b)= hv-E(k)-W E(b): 结合能（binding energy） hv: 光子能量 （photo energy） E(k): 电子的动能 （kinetic energy of the electron） W: 仪器的功函数（spectrometer work function） 通过测量接收到的电子动能，就可以计算出元素的结合能。 铝靶：hv=1486.6 eV 镁靶：hv=1253.6 eV 3 应用 由于元素的
结合能是唯一标识的，因而我们可以用 xps 作： （1）组成样品的元素的标定 （2）各元素含量的计算 （3）元素的侧向分布 （4）化学态标定 （5）测量超薄（小于 5 纳米）样品的厚度 利用电子在不同材料的传播的平均自由程不同。 如果这对你还有一点点帮助的话，我就继续写，下一步分主要介绍我所分析过的一 些例子，注意什么事项等，暂停一下，让大家发言讨论
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10032587 ，欢迎你 回答如下： nanohappyyou： 非常好！正如你所说：除了基础知识之外，在实际运用中，还有许多东西需要我们 去不断积累！其中“分析深度在 1.5nm 左右” ，不一定吧？一定要接着！ runqi： 回复 nanohappyyou 影响分析深度因素很多，简单，比如，射线的功率，分析的材质等。还有就是电子 在材料中的平均自由程。总体而言，就是几个原子层大小。希望有 xps 经验的虫友来参 与讨论。这样大家都能够提高！ ！ 分峰 我个人认为，对于 xps 的分峰，不像 XRD 那样有标准的数据库。关键的问题是，能 用 xps 的结果来证明你自己的论点。 比如说，物理沉积得到的 TiN 中的 Ti, 目前有 2 大类分峰，一类认为由于 Ti 有 4 价，因而， 要分 8 个峰（2p 1/2, 4 个，2p 3/2 4 个） 。另一类认为， 只要分 6 个峰 就可以即，Ti-N, Ti-O-N, Ti-O. 因为 Ti 极易被氧化。 所以，分峰方式的选择，主要是考虑解释你观察的现象。 关于元素的 binding energy, 我的做法是，查 e-journal 中相应元素的值，应
该有 一个整体范围。然后，你在这个范围内，选一个可以解释你的实验现象的位置就行了。 风枫： 好像很随意，不是很科学哟。 runqi： 是很随意，不过，数据可都有很严谨的。 XPS 的应用，还有很多问题。我曾经接触过得比如：作 depth profile 确定薄膜和 基材界面的时候，界面的粗糙度对测定值的影响？还有，前一段时间看到帖子，讲 xps 可以测定晶粒的粒度。
问题二：哪里能进行 XPS 测试 orange19821211：
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