Röntgenvaloelektronispektroskopia

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 25. syyskuuta 2018 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 3 muokkausta .

Röntgenfotoelektronispektroskopia ( XPS ) on puolikvantitatiivinen spektroskopiamenetelmä atomien alkuainekoostumuksen , kemiallisen ja elektronisen tilan tutkimiseksi tutkittavan materiaalin pinnalla . Se perustuu ulkoisen valosähköisen ilmiön ilmiöön . XPS-spektrit saadaan säteilyttämällä materiaalia röntgensäteellä rekisteröimällä emittoituneiden elektronien lukumäärän riippuvuus niiden sitoutumisenergiasta. Tutkitut elektronit emittoivat koko käytetyn pehmeän röntgensäteilyn tunkeutumissyvyyden verran tutkittavaan näytteeseen (yleensä luokkaa 1 μm , mikä on erittäin suuri verrattuna atomien ja molekyylien kokoon). Röntgenkvanttien lyömät elektronit kuitenkin absorboituvat tutkittavaan aineeseen niin voimakkaasti, että ne eivät noin 100 Å :n syvyydessä emittoina enää pääse pintaan, säteilevät tyhjiöön ja vastaavasti. , laite havaitsee. Siksi XPS-menetelmällä voidaan kerätä tietoa näytteen ylimmistä (noin 10–30) atomikerroksesta ilman tietoa sen tilavuudesta. Siksi XPS on välttämätön analyysi- ja ohjausmenetelmänä useilla teollisuudenaloilla, kuten puolijohdeteollisuudessa , heterogeenisessa katalyysissä jne.

XPS on pinta-analyysimenetelmä, jolla voidaan analysoida materiaalin kemiallista tilaa sekä sen alkuperäisessä tilassa että jonkin verran prosessointia, kuten lastuamisen, leikkaamisen tai puhdistuksen jälkeen ilmassa tai ultrakorkeassa tyhjiössä, näytteen sisäisen kemiallisen koostumuksen tutkimiseksi, säteilytys korkeaenergisellä ionisuihkulla epäpuhtauksien pinnan puhdistamiseen, näytteen lämmittäminen kuumennuksesta johtuvien muutosten tutkimiseksi, reaktiivisen kaasun tai liuoksen altistaminen ilmakehään, säteilytys ioneilla niiden viemiseksi sisään, säteilytys ultraviolettivalolla.

Koska tunnetun aallonpituuden omaavaa säteilyä käytetään fotoemission virittämiseen, emittoituneiden elektronien sitoutumisenergia voidaan löytää energian säilymisen lain mukaisesta yhtälöstä :

E_{\text{b}}=E_{\teksti{photon}}-\left(E_{\text{k}}+\phi \right)

missä on elektronin sitoutumisenergia, on jännittävän fotonin energia, on kokeellisesti tallennettu elektronin kineettinen energia ja φ on spektrometrin työfunktio. $E_{\text{b))$ $E_{\text{photon))$ $E_{\text{k))$

Kirjallisuus

J. Maan, V. Spicer, A. Liebsch et ai. Electronic and ion spectroscopy of solids / L. Firmans, J. Vannick, V. Dekeyser. - M .: Mir, 1981. - 467 s.

V. I. NEFEDOV Röntgenelektroni- ja fotoelektronispektroskopia. — M .: Knowledge , 1983. — 64 s.

V. I. NEFEDOV Kemiallisten yhdisteiden röntgenelektronispektroskopia. — M .: Kemia , 1984. — 256 s.
Mazalov L.N. Röntgenelektronispektroskopia ja sen sovellus kemiassa // Soros Educational Journal, osa 6, nro 4, 2000. s. 37-44.

Katso myös

Linkit

Surface Analysis by Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy , toim. JTGrant ja D. Briggs, julkaisija IM Publications, 2003, Chichester, UK
Practical Surface Analysis by Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy , 2. painos, toim. MPSeah ja D. Briggs, julkaisija Wiley & Sons, 1992, Chichester, UK
Practical Surface Analysis by Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy , toim. MPSeah ja D. Briggs, julkaisija Wiley & Sons, 1983, Chichester, UK ISBN 0-471-26279-X