1、X-射线光电子能谱射线光电子能谱XPS 概述：1954世界上第一台世界上第一台XPS：瑞典瑞典K.Siegbahn教授教授；20世纪世纪60年代发现化学态对结年代发现化学态对结合能的影响合能的影响,引起重视；引起重视；1972年，两年一度的分析化学年，两年一度的分析化学评论正式将电子能谱列为评论评论正式将电子能谱列为评论之列；之列；70年代：年代：高真空技术与高真空技术与XPS相相结合结合1981年年K.Siegbahn教授获教授获诺诺贝尔物理学奖贝尔物理学奖最早最早在原子物理实验室：在原子物理实验室：XPS用于测量各元素原用于测量各元素原子的电子束缚能子的电子束缚能XPS 概述：除除H，He
2、以外，所有元素的以外，所有元素的表面成分表面成分分析；分析；各类表面物质的各类表面物质的化学状态鉴别化学状态鉴别；薄膜中元素分布的深度薄膜中元素分布的深度-成分分析；成分分析；对一些必须避免电子束有害影响的样品的成分分析。对一些必须避免电子束有害影响的样品的成分分析。确定金属氧化物表面膜中金属原子的氧化状态；确定金属氧化物表面膜中金属原子的氧化状态；鉴别表面石墨或碳化物的碳；鉴别表面石墨或碳化物的碳；XPS：原理-光电效应光电效应当一束能量为h的单色光与原子发生相互作用，而时，发生电离：M+h=M*+e-光电效应过程同时满足能量守恒和动量守恒，入射光子和光电光电效应过程同时满足能量守恒和动量守
3、恒，入射光子和光电子的动量之间的差额是由原子的反冲来补偿的。子的动量之间的差额是由原子的反冲来补偿的。光电效应的几率随着电子同原子核结合的加紧而很快的增加，光电效应的几率随着电子同原子核结合的加紧而很快的增加，所以只要光子的能量足够大，被激发的总是内层电子。外层电所以只要光子的能量足够大，被激发的总是内层电子。外层电子的光电效应几率就会很小，特别是子的光电效应几率就会很小，特别是XPS：原理 光电子动能光电子动能:Ek=h-Eb-sp（sp是功函数）是功函数）spWs光电子动能光电子动能:Ek=h-Eb-spXPS：原理 由于每种元素的由于每种元素的的，测定一个或多的，测定一个或多个光电子的束
4、缚能就可判断元素的类型个光电子的束缚能就可判断元素的类型。(定性分定性分析析)芯电子电离后（原子处于激发态），较外层的电子芯电子电离后（原子处于激发态），较外层的电子可能跃入所留下的空位，通过发射光子或俄歇电子可能跃入所留下的空位，通过发射光子或俄歇电子而退激发。因此光电子同时而退激发。因此光电子同时。XPS：原理为某能级的电子对入射光子有效能量转换面积，也可表为某能级的电子对入射光子有效能量转换面积，也可表示为一定能量的光子与原子作用时从某个能级激发出一个示为一定能量的光子与原子作用时从某个能级激发出一个电子的几率电子的几率。与电子所在壳层的平均半径与电子所在壳层的平均半径r、入射光子频率、
5、入射光子频率n和原子序和原子序数数Z等因素有关等因素有关。34567891112元素元素LiBeBCNOFNaMg1.14.211224064100 195 266vX射线光电子谱仪的能量校准射线光电子谱仪的能量校准 X射线光电子能谱分析的首要任务是谱仪的能量校准。射线光电子能谱分析的首要任务是谱仪的能量校准。一台工作正常的一台工作正常的X射线光电子谱仪应是经过能量校准射线光电子谱仪应是经过能量校准的。的。X射线光电子谱仪的能量校准工作是经常性的，一般射线光电子谱仪的能量校准工作是经常性的，一般地说，每工作几个月或半年，就要重新校准一次。地说，每工作几个月或半年，就要重新校准一次。XPS：原理
6、对于气态对于气态XPS，测定的结合能与计算的结合能是一致，测定的结合能与计算的结合能是一致，因此，可以直接比较。对于导电固体样品，测定的结因此，可以直接比较。对于导电固体样品，测定的结合能则是以合能则是以Fermi能级为基准的，因此，同计算结果能级为基准的，因此，同计算结果对比时，应用公式进行换算。对比时，应用公式进行换算。对于非导电样品，参考能级的确定是比困难的。对于非导电样品，参考能级的确定是比困难的。EEBVBFSXPS信息深度信息深度（其它原子核与光电子相互作用，只改变方向不其它原子核与光电子相互作用，只改变方向不改变能量改变能量）电子的逃逸深度电子的逃逸深度定义定义：具有确定能量：具
7、有确定能量Ec的电子能够通过而不损伤能的电子能够通过而不损伤能量的最大距离。量的最大距离。逃逸深度逃逸深度是电子弹性散射的平均自由程是电子弹性散射的平均自由程。逃逸深度与入射粒子无关，是逃逸深度与入射粒子无关，是XPS信息深度信息深度 光电子光电子和和俄歇电子俄歇电子只有在表面附近只有在表面附近逃逸深度以内逃逸深度以内，没有经散射损失，没有经散射损失能量的电子才能量的电子才对对Eb的谱峰有贡献的谱峰有贡献。对光电子，能量对光电子，能量1001200eV，0.22.0nm实际的逃逸深度与电子在固体内实际的逃逸深度与电子在固体内的运动方向有关的运动方向有关 电子能谱仪对表面特别灵敏电子能谱仪对表面
8、特别灵敏 短短XPS与与AES一样一样对表面灵敏对表面灵敏（几个原子层）（几个原子层）XPS：装置 组成：x射线源射线源样品台样品台电子能量分析器电子能量分析器电子探测和倍增器电子探测和倍增器数据处理与控制数据处理与控制真空系统真空系统核心部件：激发源；核心部件：激发源；能量分析器；和电子能量分析器；和电子探测器探测器 X射线光电子能谱仪射线光电子能谱仪XPS：装置要求：要求：能量足够激发芯电子层；能量足够激发芯电子层；强度产生足够的光电子通量；强度产生足够的光电子通量；线宽（线宽（决定决定XPS峰的半高宽峰的半高宽FWHM）尽量窄；）尽量窄；Mg、Al源源XPS：装置2种结构：种结构：筒镜分
9、析器筒镜分析器CMA：点传输率很：点传输率很高，有很高信噪比。高，有很高信噪比。XPS为提高为提高分辨率，将分辨率，将2个同轴筒镜串联个同轴筒镜串联同心半球分析器同心半球分析器CHA：两半球：两半球间的电势差产生间的电势差产生1/r2的电场，的电场，只只有选定能量的电子才能到达出口有选定能量的电子才能到达出口。前面放置一前面放置一透镜透镜或或栅极栅极电电子减速子减速电子动能可选定在电子动能可选定在一预设值（通道能量）一预设值（通道能量）提提高灵敏度高灵敏度半球形电子能量分析器半球形电子能量分析器)(/E2112rrrrcceVbl改变V便可选择不同的EK，如果在球形电容器上加一个扫描电压扫描电
10、压，会对不同能量的电子具有不同的偏转作用，从而 XPS：样品制备样品尺寸：样品尺寸：无机材料：无机材料：溶剂清洗溶剂清洗（萃取）（萃取）长时间抽真空长时间抽真空去除表面污染物去除表面污染物氩离子枪氩离子枪刻蚀刻蚀去除表面污染物去除表面污染物擦磨、刮磨和研磨擦磨、刮磨和研磨获得新鲜表面（注意不要带入污染物）获得新鲜表面（注意不要带入污染物）真空加热真空加热去除表面吸附去除表面吸附有机材料：有机材料：压片法压片法：对软散材料压成片：对软散材料压成片溶解法溶解法：溶于易挥发有机溶剂：溶于易挥发有机溶剂镀金托盘镀金托盘晾干、吹干晾干、吹干研压法研压法：对不溶于有机溶剂的样品：对不溶于有机溶剂的样品少量
11、研磨于金箔上少量研磨于金箔上形形成薄层成薄层XPS：谱图典型谱图典型谱图横坐标：电子束缚能横坐标：电子束缚能(能直接反映电子壳层能直接反映电子壳层/能级结构能级结构)或动或动能；能；eV纵坐标：纵坐标：cps（Counts per second），相对光电子流强度），相对光电子流强度谱峰直接代表原子轨道的结合能谱峰直接代表原子轨道的结合能本底为轫致辐射（非弹性散射的一次和二次电子产生）：高本底为轫致辐射（非弹性散射的一次和二次电子产生）：高结合能的背底电子多，随结合能的增高呈逐渐上升趋势。结合能的背底电子多，随结合能的增高呈逐渐上升趋势。XPS：谱图：谱图典型谱图典型谱图Fe的清洁表面的清洁表
12、面XPS：谱图：谱图典型谱图典型谱图本征信号不强的本征信号不强的XPS谱图谱图中，往往有明显中，往往有明显“噪音噪音”不完全是仪器导致不完全是仪器导致可能是可能是信噪比太低信噪比太低，即，即待测元素含量太少待测元素含量太少增加扫描次数、延长增加扫描次数、延长扫描时间扫描时间噪音噪音注意：注意：谱图对比时测量谱图对比时测量参数必须一致。参数必须一致。扫描扫描1次次扫描扫描3次次涂膜玻璃的涂膜玻璃的Si2p谱谱原子能级划分原子能级划分1量子数表示电子运动状态量子数表示电子运动状态:电子能量主要（并非完全）取决于电子能量主要（并非完全）取决于;电子能量电子能量 1,2,3,；通常以通常以K(n=1)
13、,L(n=2),M(n=3)表示表示相同的相同的 表示相同的电子壳层表示相同的电子壳层:决定决定电子云的几何形状电子云的几何形状；不同的；不同的 将电将电子壳层分成几个亚层，即子壳层分成几个亚层，即能级能级。与与 有关，给定有关，给定 后，后，0,1,2，(1);通常以通常以(l=0),(l=1),(l=2),(l=3),表示表示在给定壳层的能级上，在给定壳层的能级上，电子能量略电子能量略 原子能级划分原子能级划分-2:决定决定电子云在空间的伸展方向电子云在空间的伸展方向(取向取向)；给定给定 后，后，取取+和和-之间的任何整数，之间的任何整数，l,l-1,0,-1,-l；若若 =0，则，则=
14、0；若；若 =1，则，则=1,0,-1。:表示表示电子绕其自身轴的旋转电子绕其自身轴的旋转取向取向；与上述；与上述3个量子数无关。个量子数无关。原子能级划分原子能级划分-3电子的轨道运动和自旋运动间存在电磁相互作用，电子的轨道运动和自旋运动间存在电磁相互作用，即：即：自旋轨道耦合作用自旋轨道耦合作用的结果使其能级发生分的结果使其能级发生分裂，对裂，对 0的内壳层来说，这种分裂可用的内壳层来说，这种分裂可用j表示表示(j)若若 ，则，则j ；若若 ，则，则j 或或;除除s亚壳层不发生自旋分裂外，凡亚壳层不发生自旋分裂外，凡 的各亚壳的各亚壳层都将分裂成两个能级层都将分裂成两个能级出现出现双峰双峰
15、 自旋轨道劈裂自旋轨道劈裂0132XPS：谱图：谱图典型谱图典型谱图图谱中，单个原图谱中，单个原子能级用子能级用2个数字和个数字和1个小写字母表示个小写字母表示E.g.3d5/2,第一数代表第一数代表主量子数主量子数n3,小写字小写字母代表角量子数母代表角量子数d指指l2；右下标表；右下标表示内量子数示内量子数j：化学位移：化学位移当同元素原子放在不同化学环境中时，其芯电子的束当同元素原子放在不同化学环境中时，其芯电子的束缚能发生改变，在缚能发生改变，在谱图上表现为谱峰相对于纯元谱图上表现为谱峰相对于纯元素发生位移，该位移称为素发生位移，该位移称为。引起化学位移的因素：引起化学位移的因素：不同
16、的氧化态不同的氧化态形成化合物形成化合物不同的近邻数或原子占据不同的点阵位置不同的近邻数或原子占据不同的点阵位置不同的晶体结构不同的晶体结构简化模型简化模型：外层电子（价电子）的变化改变原子核对内层电外层电子（价电子）的变化改变原子核对内层电子的吸引力，子的吸引力，价电子对芯电子有排斥作用价电子对芯电子有排斥作用，即屏蔽了核的正，即屏蔽了核的正电荷对芯电子的吸引力电荷对芯电子的吸引力：化学位移：化学位移增加价电子，使屏蔽效应增加价电子，使屏蔽效应增强，降低电子的束缚能增强，降低电子的束缚能；反之，反之，价电子减少，有效价电子减少，有效正电荷增加正电荷增加电子束缚能电子束缚能增加增加W的氧化数增
17、加，更多价的氧化数增加，更多价电子转移到电子转移到O离子，离子，4f电子电子的束缚能移向较高能量。的束缚能移向较高能量。：化学位移：化学位移化学位移与氧化态关系化学位移与氧化态关系a:真空中加热，存在氧化真空中加热，存在氧化b:空气中氧化空气中氧化c:Zr作还原剂阻止氧化作还原剂阻止氧化F的电负性的电负性O化学位移化学位移：化学位移电负性对化学位移的影响电负性对化学位移的影响卤素元素卤素元素X取代取代CH4中中的的H，X 电负性电负性HC原子周围原子周围负电荷密度降负电荷密度降低低C的的1s电子同原子电子同原子核的结合更紧密核的结合更紧密C1s结合能提高，与电负性结合能提高，与电负性差差 S=
18、(Xi-XH)成正比成正比：多重劈裂：多重劈裂过渡族金属、稀土过渡族金属、稀土金属金属(未填满的未填满的d层层和和f层层)谱峰很谱峰很宽宽当价电子壳层内当价电子壳层内有一个或多个自有一个或多个自旋未配对电子，旋未配对电子，而光电离发生在而光电离发生在另一壳层，会发另一壳层，会发生谱峰的生谱峰的多重劈多重劈裂裂。Fe 2p3/2谱峰多重劈裂模拟计算结果谱峰多重劈裂模拟计算结果：多重劈裂：多重劈裂Mn2+的的3s轨道受激发后，轨道受激发后，出现出现2种终态：种终态：a态态：电离后剩：电离后剩1个个3s电子和电子和5个个3d电子的自电子的自旋方向相同旋方向相同b态态：反之。：反之。未成对电未成对电子
19、与价轨道上的未成子与价轨道上的未成对电子耦合，使其能对电子耦合，使其能量降低，即与原子核量降低，即与原子核结合牢固结合牢固XPS的电的电子结合能升高子结合能升高。MnF2 3s电子的电子的XPS谱图谱图：多重劈裂：多重劈裂涂层玻璃表面涂层玻璃表面XPS光电子线其它伴线光电子线其它伴线XPS图谱中除光电子线外，还有俄歇线、图谱中除光电子线外，还有俄歇线、x射线射线卫星线、鬼线、振激线和振离线和能量损伤线等。卫星线、鬼线、振激线和振离线和能量损伤线等。强光电子线（强光电子线（通常强度最大，峰宽最小，对称性最通常强度最大，峰宽最小，对称性最好好）XPS谱图的主线谱图的主线同一壳层上的光电子，内角量子
20、数同一壳层上的光电子，内角量子数J J越大，谱线强度越大越大，谱线强度越大常见强光电子线有常见强光电子线有1s,2p3/2,3d5/2,4f7/2光电子线的谱线宽度来自光电子线的谱线宽度来自元素本征信号的自然线宽元素本征信号的自然线宽、x x射射线源的自然线宽线源的自然线宽、仪器仪器及及样品自身状况的宽化样品自身状况的宽化因素等四个因素等四个方面的贡献。方面的贡献。其它谱线其它谱线伴线伴线或或伴峰伴峰XPS光电子线其它伴线光电子线其它伴线原子中的一个内层电子光致原子中的一个内层电子光致电离射出后，内层留下一空电离射出后，内层留下一空穴，原子处于穴，原子处于激发态激发态。激发。激发态离子要向低能
21、转化而发生态离子要向低能转化而发生驰豫驰豫；驰豫通过辐射；驰豫通过辐射跃迁释跃迁释放能量放能量。辐射出的的射线波长在辐射出的的射线波长在x射线区射线区 x射线荧光射线荧光跃迁使另一电子激发成自由电跃迁使另一电子激发成自由电子子俄歇电子俄歇电子多以谱线群方式出现多以谱线群方式出现俄歇线俄歇线OKLL、CKLLKLL:左边代表起始空穴的电子层，中间代表填补左边代表起始空穴的电子层，中间代表填补起始空穴的电子所属的电子层，右边代表发射俄歇起始空穴的电子所属的电子层，右边代表发射俄歇电子的电子层电子的电子层XPS光电子线其它伴线光电子线其它伴线XPS卫星线卫星线(Ref to书书P215)用来照射样品
22、的单色用来照射样品的单色x射线并非单色，常规射线并非单色，常规Al/Mg Ka1,2射线里混杂射线里混杂Ka3,4,5,6和和Kb射线射线，它们，它们分别是阳极材料原子分别是阳极材料原子中的中的L2和和L3能级上的能级上的6个状态不同的电子和个状态不同的电子和M能级的电子跃迁到能级的电子跃迁到K层上产生的层上产生的荧光荧光x射线射线效应效应。这些射线统称。这些射线统称XPS卫星线卫星线。Mg Ka射线的卫星峰射线的卫星峰XPS光电子线其它伴线光电子线其它伴线Al Ka、Mg Ka卫星峰离主光电子峰的位移和相对强度卫星峰离主光电子峰的位移和相对强度射线名称射线名称Ka1,2Ka3Ka4Ka5Ka
23、6Kb高动能端位高动能端位移移0eV8.4eV10.2eV17.5eV20.0eV48.5eV相对强度相对强度1009.25.10.80.52.0高动能端位高动能端位移移0eV9.8eV11.8eV20.1eV23.4eV69.7eV相对强度相对强度1007.83.30.420.282.0XPS光电子线光电子线其它伴线其它伴线光电子能量损失谱线是由于光电子在穿过样品表面时发生光电子能量损失谱线是由于光电子在穿过样品表面时发生非弹性碰撞，能量损失后在谱图上出现的伴峰非弹性碰撞，能量损失后在谱图上出现的伴峰特征能量损失的大小与样品有关；特征能量损失的大小与样品有关；能量损失峰的强度取决能量损失峰的
24、强度取决于：样品特性、穿过样品的电子动能于：样品特性、穿过样品的电子动能XPS光电子线其它伴线光电子线其它伴线能量损伤线能量损伤线二氧化硅中二氧化硅中O1s的能量损失峰的能量损失峰Al的的2s的能量损失峰的能量损失峰a：清洁表面；：清洁表面；b：氧化表面：氧化表面XPS光电子线其它伴线光电子线其它伴线在光电发射中，由于内壳层形成空位，在光电发射中，由于内壳层形成空位，原子中心电位发生突原子中心电位发生突变引起价壳层电子的跃迁变引起价壳层电子的跃迁，出现，出现2结果：结果：若价壳层电子跃迁到更高能级的束缚态称为若价壳层电子跃迁到更高能级的束缚态称为电子的振激电子的振激若价壳层电子跃迁到非束缚的连
25、续状态成了自由电子，则称为若价壳层电子跃迁到非束缚的连续状态成了自由电子，则称为电子的电子的振离振离。振激过程XPS光电子线其它伴线光电子线其它伴线、和和的的结合能差距不大，结合能差距不大，鉴鉴别困难别困难。和和没有没有2p3/2谱谱线的振激峰；而线的振激峰；而则有。则有。XPS光电子线及伴线XPS光电子线其它伴线光电子线其它伴线XPS中出现的难以解释的光电子线中出现的难以解释的光电子线来源来源：阳极材料不纯，有部分阳极材料不纯，有部分x射线来自杂质微量射线来自杂质微量元素；元素；窗口出来窗口出来-铝箔铝箔XPS：定性分析方法：定性分析方法首先标识那些总是出现的谱线，首先标识那些总是出现的谱线
26、，e.g.C1s,CKLL,O1s,OKLL,O2s,x射线卫星峰和能量损失线；射线卫星峰和能量损失线；根据结合能数值标识谱图中最强的、代表样品中主体根据结合能数值标识谱图中最强的、代表样品中主体元素的强光电子线，并且与元素内层电子结合能的标元素的强光电子线，并且与元素内层电子结合能的标准值仔细核对，并找出与此匹配的其他弱光电子线和准值仔细核对，并找出与此匹配的其他弱光电子线和俄歇线群；俄歇线群；最后标出余下较弱的谱线，标识方法同上，标识它们最后标出余下较弱的谱线，标识方法同上，标识它们应想到可能来自微量元素或杂质元素的信号，也可能应想到可能来自微量元素或杂质元素的信号，也可能来自强的来自强的
27、Kb x射线等卫星峰的干扰；射线等卫星峰的干扰；对那些反复核对但没有归属的谱线，可能是鬼线；对那些反复核对但没有归属的谱线，可能是鬼线；XPS：定量分析方法：定量分析方法1将谱线将谱线强度信号强度信号元素含量元素含量，即将，即将峰的面积峰的面积相应相应元素的浓度元素的浓度。直接用光电子的强度进行定量分析，误差大，直接用光电子的强度进行定量分析，误差大，不同壳层的光电子截面不不同壳层的光电子截面不同，光电离的几率不同。同，光电离的几率不同。元素灵敏度因子法元素灵敏度因子法半经验半经验对单相、均一、无限厚的固体表面，从光电发射物理过程，可导出谱对单相、均一、无限厚的固体表面，从光电发射物理过程，可
28、导出谱线强度公式：线强度公式：fo:x射线强度（光子数射线强度（光子数/cm2s）r:被测元素原子密度（原子数被测元素原子密度（原子数/cm3）Q:待测谱线对应的轨道光电离截面（待测谱线对应的轨道光电离截面（cm2）A0:被测试样有效面积（被测试样有效面积（cm2）le:试样的电子逃逸深度（试样的电子逃逸深度（cm）F:考虑入射和出射电子间夹角变化影响的校正因子考虑入射和出射电子间夹角变化影响的校正因子y:形成特定能量光电过程效率形成特定能量光电过程效率D:能量分析器对发射电子的检测效率能量分析器对发射电子的检测效率yDQAfIe00XPS：定量分析方法：定量分析方法2S元素灵敏度因子元素灵敏
29、度因子对对2个元素有：个元素有：Q、le、y、D等对不同试样有相同的变化规律，即等对不同试样有相同的变化规律，即S1/S2不变；不变；S值值与材料基体性质无关，一般以氟与材料基体性质无关，一般以氟F1s轨道光电子谱线的灵敏度因轨道光电子谱线的灵敏度因子为子为1。某元素所占原子分数为：某元素所占原子分数为：元素灵敏度因子法因受多因素影响，不可能很准确元素灵敏度因子法因受多因素影响，不可能很准确yDQAfSSIyDQAfIee0000/)/()/()/(221121SISI)/()/()(iixxixxSISICXPS：定量分析方法：定量分析方法3谱线强度的确定谱线强度的确定几何作图法：几何作图法
30、：称重法：沿谱线称重法：沿谱线ACEDBFA剪下，称重剪下，称重（纸均匀）（纸均匀）机械积分法：机械积分法：电子计算机拟合电子计算机拟合半峰宽峰面积峰高XPS：定量分析方法：定量分析方法4XPS：定量分析方法：定量分析方法5CoNiAl多层磁多层磁带材料带材料耗时耗时36h应用领域应用领域可提供的信息可提供的信息氧化腐蚀氧化腐蚀元素的定性；腐蚀产物的化学态，腐蚀过程中表面或体内元素的定性；腐蚀产物的化学态，腐蚀过程中表面或体内（深度剖析）的化学成分变化。（深度剖析）的化学成分变化。冶金学冶金学元素的定性；合金成分分析。元素的定性；合金成分分析。摩擦学摩擦学表面产物的化学态；润滑剂的效应；表面涂
31、层研究。表面产物的化学态；润滑剂的效应；表面涂层研究。催化催化中间产物鉴定；活性物质的氧化态；催化剂和支撑材料在中间产物鉴定；活性物质的氧化态；催化剂和支撑材料在反应时的变化。反应时的变化。薄膜与粘合薄膜与粘合薄膜纯度及厚度测量；膜薄膜纯度及厚度测量；膜/基结合的细节；粘合时的化学变基结合的细节；粘合时的化学变化。化。化学吸附化学吸附衬底及被吸附物在发生吸附时的化学态变化，吸附曲线。衬底及被吸附物在发生吸附时的化学态变化，吸附曲线。半导体半导体薄膜、涂层的表征；本体氧化物的定性，界面的表征。薄膜、涂层的表征；本体氧化物的定性，界面的表征。超导体超导体价态、化学计量比；电子结构的确定。价态、化学
32、计量比；电子结构的确定。纤维和聚合物纤维和聚合物元素成分、典型的聚合物组合的信息。元素成分、典型的聚合物组合的信息。：应用表面全元素分析表面全元素分析（全谱）：（全谱）：存在：存在：Ti,O,Si,C;的来源，可能：的来源，可能：涂层太薄（涂层太薄（10nm）热处理使基体扩散热处理使基体扩散涂层变薄涂层变薄的来源，可能：的来源，可能：溶胶溶胶谱仪油污染碳谱仪油污染碳二氧化钛涂层玻璃二氧化钛涂层玻璃（溶胶凝胶）（溶胶凝胶）：应用：应用表面窄区谱分析：表面窄区谱分析：分谱分析或高分辨谱分析分谱分析或高分辨谱分析：扫描时间长扫描时间长通过能小通过能小扫描步长小扫描步长小扫描期间几十电子伏特内扫描期间
33、几十电子伏特内以强光电子线为主以强光电子线为主：应用：应用离子价态分析：离子价态分析：铜红玻璃与铜红玻璃与CuO不相似；不相似；铜红玻璃与铜红玻璃与CuCl相似相似铜红玻璃为铜红玻璃为1价价：应用：应用元素不同离子价态比例：元素不同离子价态比例：每一拟合曲线代表一钛离子的不同价态；每一拟合曲线代表一钛离子的不同价态；每一拟合曲线峰面积代表一钛离子的强度；每一拟合曲线峰面积代表一钛离子的强度；钛离子钛离子价态价态峰位峰位/eV相对原子含量相对原子含量4458.4567.793457.732.21：应用：应用元素不同离子价态比列：元素不同离子价态比列：O离子峰位离子峰位/eV529.40530.70531.90532.80相对原子含量相对原子含量65.7420.3710.653.24对应的结合状态对应的结合状态TiO2Ti2O3OH碳酸根碳酸根：应用：应用材料表面不同元素之间的定量：材料表面不同元素之间的定量：应用材料表面不同元素之间的定量：材料表面不同元素之间的定量：元素元素谱线谱线结合能结合能/eV峰面积峰面积灵敏度灵敏度因子因子相对原子相对原子含量含量TiTi 2p3/2458.054695911.1037.65PbPb 4f7/2138.1015770102.5554.55LaLa 3d5/2843.205923226.77.80
