向诗银，杨水金

(湖北师范大学 化学化工学院，湖北 黄石 435002)

X射线光电子能谱在材料研究中的应用

向诗银，杨水金

(湖北师范大学 化学化工学院，湖北 黄石 435002)

X射线光电子能谱(XPS)是一种表面分析方法, 利用这种方法可以得到样品的化学状态、元素组成等大量的重要信息, 在多种材料的基础研究及实际应用中有非常重要的作用。简要介绍了XPS在材料研究中的应用，该表征技术可应用于分析样品元素组成及化学状态、测量超薄膜样品的厚度、对样品中元素进行深度剖析确定元素浓度、对样品进行成像及微区分析得到元素分布情况。

XPS；表面分析；化学组成；应用

0 引言

X射线光电子能谱(X-ray Photoelectron Spectroscopy)也被称为 Electron Spectroscopy for Chemical Analysis(ESCA)，XPS利用具有特征波长的X射线作为探针，利用检测器检测出射的光电子，然后分析得到样品的各种信息。样品中的原子和入射粒子产生了相互作用，产生各种物理效应，然后出射的粒子和电子含有原子中独特的信息。光电子大部分由表面原子的内壳层出射，包含有大量的化学和物理信息。XPS是一种用途非常广泛的表面分析技术，其主要原因为其适应性良好、灵敏度高、信息量大[1～5]。XPS在材料研究中有非常广泛的应用，例如：分析元素的组成及其化学状态[6～9]，测量超薄膜样品的厚度[10～12]，对样品的深度剖析[13～15]以及测试样品的成像和微区分析[14,16]。

德国物理学家赫兹1887年发现了光电效应，从而得到XPS技术的理论基础，利用具有特征波长的X射线( 常用射线源AlKα-1486.6 eV或MgKα-1253.6 eV) 照射样品的表面，和表层原子发生反应，光子的结合能一直变大，当比核外电子能量大时，内层电子被发射出来了，其为光电子。……