EscaLab QXi X射线光电子能谱仪

Avantage 软件配有丰富的 XPS 相关数据处理功能，其中带隙测量便是功能之 一。该功能提供了一种能量损失初始位置的自动测量方法。此种方法是建立在 “光电子先进行物质带隙的克服随后才会出现非弹性能量损失现象”的假设基础 上，通过对能量损失峰进行拟合和进一步的斜率计算得到能量损失的起始位置 进而求得带隙。

随着现代电子信息技术的飞速发展，锂离子电池在工业、国防、科技、生活等领域的应用越来越广泛，这使得锂离子电池的市场需求不断提高。近几年来，快速发展的高科技产品，比如智能手机、平板电脑、无人机、电动汽车、智能机器人等，都离不开强有力动力系统的支持，锂离子电池是其中重要的组成部分，这使锂电池材料成为人们研究的热点材料。锂电池材料主要有正极、负极、电解液、隔膜等材料组成。其中，正极材料是锂电池最为关键的材料。在锂电池材料的研究中，如何全方位表征分析电池材料，以及如何通过这些表征信息来进一步提升电池材料性能成为当下科研人员研究的重点。本应用以LiNixCoyMn(1-x-y)O2（NCM）/LiCoO2复合正极片材料为例，通过X射线光电子能谱（XPS）表征分析技术，对复合正极片材料进行综合表征分析，得到了丰富的样品信息，帮助科研人员快速评估研究锂电池正极材料。

以CH3NH3PbI3为钙钛矿材料制备出的太阳能电池具有优秀的电池转化效率。本文通过ESCALAB 250Xi仪器对制备得到的钙钛矿太阳能电池器件进行深度剖析，表征元素含量及化学态随材料深度的变化。采用了Ar+单粒子模式对该样品进行刻蚀，在分析数据真实性和准确性的同时，探讨该种刻蚀模式对分析此类样品的适用性。

锂离子电池自从问世以来，在多个领域得到了广泛的应用。从目前看，锂离子电池不但普遍应用在手机、数码相机、平板电脑等电子产品中，在车载电源领域的应用也取得了一定的突破；为深入拓展锂电池的应用领域，进一步提升锂电池性能越发得到广大研究工作者的关注，其中包含电池的充放电性能、能量密度、安全性能等。在进一步提升锂离子电池性能过程中，电池正极、负极等结构的元素及化学态组成的准确表征越发重要；因此XPS在锂电研究工作中被普遍使用。本文主要介绍了如何用XPS分析表征锂电池材料Fe元素化学态及含量，为广大锂电科研工作者提供一种新的数据分析解决方案，助力锂电池的研究。

超级电容器具有功率密度高、循环寿命长、工作温限宽、绿色环保等优点，被广泛的应用到电动汽车、移动通讯以及计算机备用电源等各个领域。近年来，虽然超级电容器材料取得了较快的发展，但是较低的能量密度限制了其大规模应用，因此制备高比容量的电极材料仍是人们的研究重点。Ni(OH)2因具有较高的理论比容量、环境友好等优点而成为电容电极材料的研究热点，但是由于其较差的导电性使其在大电流充放电条件下的应用受到限制，这就使提高其导电性成为人们关注的重点。目前比较通用的做法就是通过掺杂或与导电性碳材料复合来提高材料的导电性。在此过程中，用XPS对电容器材料进行分析逐渐成为一种常规的分析手段。由于电容器材料比较复杂，在进行掺杂后，进行XPS测试过程中经常会遇到谱峰干扰情况，这就给元素的定量分析带来困扰。本文通过XPS测试，采用软件独有的NLLSF功能对Ni(OH)2掺杂Co(OH)2的电极材料进行分析，解决电容材料间的谱峰干扰情况，助力提升电容材料的电容性能的研究。

火焰法是处理汽车保险杠应用中较为普遍的一种方法，它用火焰的氧化焰部分(即蓝色部分)接触PP保险杠材料表面，由于喷在材料表面上的热氧火焰温度高达1100~2800℃，故通过对PP表面的脱氢和氧化反应而在表面生成氨基、羟基、羰基等含氧极性基团和不饱和双键，增加表面极性，从而提高表面能（即增强喷漆在其表面的附着力）和保险杠的耐用性。在保险杠基材表面改性的过程中比较关注样品表面的元素及价态变化信息，这就使得一些常规分析方法无法满足这种分析需求；而XPS作为一种全新的表面分析技术，由于其表面敏感性，可以为我们提供样品表面10nm左右的元素及价态信息，可以很好的完成对PP保险杠材料的表面分析，从而为PP保险杠材料表面改性研究提供正确的指引方向。

碳纳米管以其独特的结构和优异的性能，在纳米、生物、能源、催化、电子材料等领域有很大的应用潜力。近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入，其广阔的应用前景也不断地展现出来；目前碳纳米管的合成和应用已经成为材料科学研究的前沿热点。然而，由于其分散性以及与基体材料的相容性问题制约着碳纳米管材料的发展；为解决这两个问题，很多科研工作者致力于碳纳米管表面改性的研究，以提升其分散性和相容性。XPS作为一种表面分析技术，由于其表面敏感性，这就使XPS成为碳纳米管研究过程中一种必不可少的研究手段。 本文通过ESCALAB Xi+对改性前后的碳纳米管进行检测分析，探索不同改性工艺获得的改性碳纳米管的结构与组成信息，文章中将详细介绍如何利用XPS准确的获得材料表面组成和化学态信息。

通过ESCALAB Xi+设备对玻纤增强聚对苯二甲酸丁二醇复合材料（PBT）进行常规XPS+XPI 表征分析，探索玻璃纤维在PBT 表面微区的面内分布情况及化学态组成信息，这些信息能为研究人员进一步提升此类材料性能提供指导和帮助。通过本案例的讲解主要是为了展示XPS 成像功能在材料表面分析中也能发挥较大的作用。这种常规XPS 测试+XPI 的全新解决方案为科研分析助力。

XPS 分析采谱设置中的（standard）标准模式和（standard Electrostatic）静电模式的区别以及中和枪模式选择的注意事项。

作为集成和安装各种电子元器件的载体，印刷电路板（PCB板）在现代电子设备和电子产品中占有非常重要的地位。随着现代技术的发展，电子产品趋于更轻、更薄、更小，使得PCB朝着层数更多、密度更高的方向发展，随之而来的便是PCB板缺陷检测的需求，即如何实现精确的PCB质量检测成为半导体行业的一个重要课题。现代的绝大多数分析技术只能探测微米级甚至更深的信息，旺旺不能满足层结构的深度分辨率需求；而XPS作为一种全新的表面分析技术，由于其表面敏感性，可以为我们提供表面10nm左右的厚度信息，同时结合离子束深度剖析可以实现μm尺度的元素深度分辨检测需求；更进一步，仪器可以实现多技术联用，结合元素线扫描、面扫描、成像、UPS、REELS等技术为半导体行业提供强有力的检测分析手段。本应用通过使用XPS表面分析技术结合离子束深度剖析进行了PCB板的纳米尺度多层结构测试，发挥仪器的特长挖掘更多的样品工艺信息。