徐建 郝萍 周莹 / 上海市计量测试技术研究院

利用XPS平行成像技术进行材料表面微区分析*

徐建 郝萍 周莹 / 上海市计量测试技术研究院

利用XPS能谱分析结合平行成像技术，在功能器件等材料微区测量方面进行了一些探索，并选取了三类比较有代表性样品，通过设计合理的方法分别对其表面微区进行了有效测量，获得较好的测量结果。

XPS分析；平行成像技术；表面微区分析

0 引言

X射线光电子能谱（XPS）是利用软X射线激发样品电子能量谱，主要用于分析样品表面元素及其价态。它也是表面分析中最有效、应用最广的分析技术之一。这主要是因为它表面灵敏度高，可同时提供元素定性定量和化学态信息。与俄歇电子能谱（AES）相比更便于分析元素的化学态。另外，XPS实验易于制样，可以分析导体、半导体、绝缘体样品，对样品破坏性小等优点。但是常规XPS因束斑大只能对较大面积进行分析，提供大面积内平均信息，而且所用的激发源为非纯单色化X射线，得到的XPS谱能量分辨力不够好。

随着电子能谱仪器制造技术的发展以及对分析技术的需求，近年来迅速发展起来的高灵敏度单色化XPS（简称Mono XPS），小面积XPS或小束斑XPS（简称SAXPS，也称为Selected Area XPS，即选区XPS）和成像XPS倍受关注。这些新的分析功能在制造水平、性能和功能上都是一般常规XPS谱仪无法相比的，是常规XPS分析的拓展。单色SAXPS（Mono SAXPS）可提供高的能量分辨力、高信背比、选定分析微区（目前可达到约10 μm）内XPS信号。成像XPS是指在分析区域内显示化学元素及化学状态分布信息的图像，小面积微区分析是通过缩小分析面积来提高空间分辨力。……