Insight into Nano Depth - New Fraunhofer IPMS X-ray photoelectron spectrometer enables tiny particle analysis我们正处于信息技术高速发展的时代，其中芯片可谓是人工智能的神经细胞，通过内部数十亿个微小的组件将重要的信息和信号传输给智能设备。现今智能设备内置的半导体芯片，体积越来越小，功能却越来越强大，效率更是越来越高。由于纳米尺度的表面结构已经无法通过肉眼识别，为了在纳米深度范围内分析硅片表面特性，所以德国弗劳恩霍夫光子微系统研究所(FraunhoferIPMS)从PHI(德国)公司(Physical Electronics GmbH)采购了一台高性能的硬X射线光电子能谱仪(XPS)。Fraunhofer IPMS研究所的首席研究员Benjamin Uhlig博士说:“PHI公司新推出的Quantes硬X射线光电子能谱仪可以检测纳米深度范围内的表面特征、薄膜结构和表面污染物，而不会造成任何损害。为了准确分析芯片表面的化学成分，进行纳米深度区域的检测是非常重要的。XPS的这种创新功能使我们能够更好地理解半导体芯片的制造过程，并在未来优化芯片性能上起到关键的作用。”PHI公司(Physical Electronics GmbH)的硬X射线光电子能谱仪(XPS)这种新型光电子能谱仪的另一个优点是通用性强。除了使用Al-ka X射线源（1486 eV）进行常规的XPS测量外，我们现在还可以进行往更深层扩展的分析实验。该系统配置了Cr-ka X射线源（5414 eV），可以对Si芯片提供约22纳米的分析深度，这是常规基于Al-ka X射线的XPS探测深度（约7纳米）的三倍。Uhlig博士说:“通过硬X射线光电子能谱，我们可以很好地分析过渡金属。该系统还可对样品表面进行清洁，也可进行深度剖面分析。此外，还可以原位进行从-120°C到300°C的样品变温XPS测试分析以及电位接触样品的实验。”该系统的二次电子影像（SXI）可以对样品上的微小结构进行非常精确的定位 。Fraunhofer IPMS研究所的硬X射线XPS系统可以用于进行广泛的综合分析。与此同时，Fraunhofer IPMS研究所为世界上各大企业在产品研发中提供了的各种的合作机会。Fraunhofer IPMS研究所投资了硬X射线光电子能谱仪，作为德国微电子研究项目的一部分。这项投资由联邦教育和研究部资助，旨在促进德国成为科学和技术中心。背景信息弗劳恩霍夫光子微系统研究所(Fraunhofer IPMS)位于德国德累斯顿市，为工业制造和自动化以及提高生活质量的医疗技术提供面向未来的解决方案。该研究所拥有超过350名的科学家和工程师，他们分别在光学传感器和执行器、集成电路、无线数据通信和微电子领域展现出了最高水平。PHI公司（Physical Electronics）前身为美国PE（Perkin Elmer）公司专业表面分析仪器部门，于2003年被日本真空ULVAC收购，成立ULVAC-PHI。ULVAC-PHI作为全球最专业的表面分析仪器制造商，拥有60余年的表面分析设备研发和生产历史，专注于研发生产表面分析仪器，其产品包括光电子能谱仪（XPS），俄歇电子能谱仪（AES），飞行时间二次离子质谱仪（ToF-SIMS）和动态二次离子质谱仪（D-SIMS）。https://www.ulvac-phi.com/en/company/

工业4.0 (Industry 4.0) 作为一个高科技战略计划，是指利用物联信息系统(Cyber-PhysicalSystem简称CPS)将生产中的供应、制造、销售信息数据化、智慧化，最后达到快速、有效、个人化的产品供应，代表着工业生产由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变，最终将建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。但是，实际生产过程与各种业务管理系统协同之后，未来的制造业体系将越来越复杂，其体系中的研发、质量控制和失效分析等环节对于整个物联系统运行的重要性愈加突出。在工业4.0情境下，现场的操作人员将不同客制化需求，输入至每个产品芯片中，再由在线生产的机器设备通过感应装置读取相关的数据，并根据事先设计好的程序，将生产线自动调整成该产品的制造程序。这样的方式大幅度解决了「大量生产」与「客制化」之间的不协调。在当前激烈的市场竞争下，多品种混线生产模式已经成为很大一部分企业的常态。德国化工大厂巴斯夫(BASF)已有150年历史，旗下产品涵盖了化学品、塑料品以及石油和天然气等。近年来，巴斯夫与德国人工智能研究中心(German Research Center forArtificial Intelligence)合作，设计以消费者需求为导向的物联网系统。巴斯夫在德国南部小镇凯撒劳顿的智能工厂，是集团客制化产线的研发基地，尽管只有一条生产线，却可以生产出千变万化的洗发水和沐浴露，实现完全客制化，每瓶配方都不尽相同。物联网系统帮助将批量生产转变为混线生产，而且每个生产环节融合了多种分析技术，其中在研发、质量控制和失效分析等环节中采用ULVAC-PHI的光电子能谱仪PHI5000 VersaProbe来进行材料组分和化学态分析，使得整个生产线的运行变得更为高速且有效。ULVAC-PHI公司的光电子能谱仪PHI5000 VersaProbePHI5000 VersaProbe 助力混线生产ULVAC-PHI公司作为表面分析仪器领域的领导者，拥有行业领先的表面分析技术和产品，可为科学研究和高科技产业中的关键环节提供多层次技术支撑，助力推进工业4.0进程！图片来源：BASF

近年来随着科学技术的飞速发展，先进的表面分析技术已经成为材料、能源、催化、微电子以及半导体产业等领域中开展表面特性研究所必需的实验技术。X射线光电子能谱仪(XPS)作为表面分析领域重要的大型科学仪器，可以提供表面组分和化学态信息，广泛应用于科学研究和高科技产业等领域，对解决复杂问题具有重要的作用。应清华大学深圳国际研究生院邀请，鞠焕鑫博士做客先进电池材料产业集群大讲堂，开讲X射线光电子能谱第一课。在第一课中鞠焕鑫博士讲解了光电子能谱的基本原理以及技术特点，并介绍了微聚焦扫描型XPS在微区分析和深度分析中的应用。清华大学深圳国际研究生院材料与器件检测技术中心于2008年成立，2013年通过中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认可，2016年通过加拿大标准协会(CSA)授权。检测中心是向校内外科学研究和品质鉴定提供公证、权威测试数据能力的重要机构。目前，检测中心拥有两大技术平台：材料测试分析平台与电池测试平台。各平台拥有完善的检测设备，总价值逾亿元。其中来自ULVAC-PHI公司的扫描聚焦型X射线光电子能谱是谱学平台中非常重要的分析设备，该设备不仅能够满足材料和器件表面成分和价态定性、定量分析，还可以实现微米级别的化学态空间成像以及多种刻蚀模式的深度分析。

 近年来随着科学技术的飞速发展，先进的表面分析技术已经成为材料、能源、催化、微电子以及半导体产业等领域中开展表面特性研究所必需的实验技术。X射线光电子能谱仪(XPS)作为表面分析领域重要的大型科学仪器，可以提供表面组分和化学态信息，广泛应用于科学研究和高科技产业等领域，对解决复杂问题具有重要的作用。       钛矿材料自身具有直接带隙、双极性传输、高吸光系数、低激子结合能、长载流子扩散距离和可溶液加工等特点，近年来取得了突飞猛进的发展。然而，钙钛矿材料光照、电场、温度、水氧等条件下非常容易降解，严重阻碍了钙钛矿太阳能电池的进一步商业化。相比于传统的三维(3D)卤化物钙钛矿太阳能电池材料相比，二维Ruddlesden–Popper(2DRP)层状钙钛矿因其提高的耐湿性、优异光稳定性和热稳定性、超低的自掺杂行为和显著降低的离子迁移效应而大大增强了钙钛矿的光稳定性和热稳定性。2DRP层状钙钛矿稳定性来源于表面有机胺分子的保护作用、低维下钙钛矿容忍因子的有效调控以及由有机胺分子间弱的范德华力和氢键作用主导的层间相互作用。但氢键和范德华力作用力较弱，层状钙钛矿骨架稳定性提升受限，同时，弱相互作用限制了2DRP层状钙钛矿的自组装以及跨层间的电荷传输，从而影响钙钛矿活性层的薄膜质量及光生载流子的分离与传输特性。       针对这一科学难题，西北工业大学柔性电子研究院黄维院士、南京工业大学先进材料研究院陈永华教授和吉林大学集成光电子国家重点实验室/材料学院张立军教授，合作报道了一种高效稳定层状钙钛矿太阳能电池。通过创新性地引入一种含S原子的有机胺，通过S元素之间的相互作用实现层间相互作用有效调控，有效的增强了层间电荷传输并且进一步稳定了层状钙钛矿骨架，制备出了效率高达18.06％(认证效率17.6)的高性能2DRP层状钙钛矿太阳能电池。同时，增强的层间分子相互作用大大改善了2DRP钙钛矿薄膜的湿、热稳定性和器件稳定性，器件在最大功率输出点持续标准太阳光下光照1000小时，效率衰减不到15%。相关成果以题为“Efficient and stable Ruddlesden–Popper perovskite solar cell with tailored interlayer molecular interaction” 发表在Nature Photonic《自然·光子学》(Nature Photonics14,  154(2020).DOI:10.1038/s41566-019-0572-6)。       层间相互作用机制是本研究工作的重点之一。PHI CHINA实验室的鞠焕鑫博士非常荣幸参与到本项研究工作中，通过高分辨的PHI XPS测试了S 2p、C 1s、N 1s、I 3d和Pb 4f的XPS谱图，研究结果表明了S元素之间的相互，为探究2DRP层状钙钛矿薄膜结晶动力学、稳定性、以及电荷传输特性的影响规律的研究提供了有利数据支撑。PHI CHINA南京实验室介绍       PHI CHINA南京实验室于2018年12月份成立，为PHI CHINA 团队及用户提供技术支持，通过合作方式推进先进表面分析技术在科学研究和高科技产业等领域中的应用。目前，PHI CHINA实验室的XPS系统集成了多项表面分析技术(XPS-UPS-IPES-GCIB)：独具特色的扫描聚焦型XPS可以提供高表面灵敏(       鞠焕鑫博士，曾任中国科学技术大学国家同步辐射实验室副研究员，主要从事软X射线谱学方法学研究以及能源材料/器件界面电子性质研究。2018年11月，加入PHI (China) Limited 高德英特(北京)科技有限公司，担任应用科学家，负责 PHI CHINA南京表面分析实验室的创建以及运行管理。在学术研究方面与用户合作在Nature Photonics, Nature Chemistry, Nature Energy, Nature communication，J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed, Adv. Mater等期刊发表学术论文80余篇。

PHI CHINA在2020年3月19日至26日开办的“PHI CHINA表面分析技术网络讲堂之飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）专题”讲座圆满落下帷幕。       本期TOF-SIMS专题网络讲堂进行了理论知识讲解、并结合实际案例分享了实验技术内容。       从3月19日起，分别由PHI CHINA资深应用专家鲁德凤女士和主任工程师辛国强先生为大家系统、深入地讲解了TOF-SIMS的基本原理、硬件及仪器功能的相关理论知识，同时邀请了ULVAC-PHI原厂应用科学家张薰匀博士为大家讲解了TOF-SIMS在样品制备、测试和分析的实验技术内容。参加课程的老师和同学们在直播平台和微信交流群内积极留言和反馈，讲课老师在每一节课程的最后进行了现场答疑。       PHI CHINA始终秉持为广大客户提供最优质服务的初心！在这特殊的抗疫时期，PHI CHINA通过创新的学习方式，为大家带来多场知识和技术分享交流的盛宴，从2月11日开课到3月26日结课，共举办了XPS、AES和TOF-SIMS三个专题讲座，总计18节课程。至此，PHI CHINA表面分析技术网络讲堂系列课程就告一段落了！       在此，感谢广大客户以及来自百余所高校和科研院所的千余名师生积极的支持以及给予我们的鼓励。春已暖，花已开，PHI CHINA将会继续努力，为大家带来更加精彩的技术交流活动，请持续关注我们！

Q：Mask有正反么？A：Mask主要作用是在制备样品的时候遮挡样品部分表面以及改善荷电效应，没有正反面之分。Q：为什么二次离子像这么散？A：主要是所测试的样品表面不是平整表面是有PATTEN的锡球表面，其相对PCB板有一定的高度，PHI TOF-SIMS 采用TRIFT分析器，其接收角大，景深比较好，对高低不平表面都有很好的探测能力，当FOV（视窗）大于锡球面积的时候，就会看到除了中心区域周围也有二次离子激发出来，打到DMCP上。Q：同位素比对是什么原理？A：TOF-SIMS分析可以表征元素的同位素，其不同同位素谱峰的峰强比与其在自然界中的丰度比是一致的。所以根据同位素质量位置以及谱峰比例关系有助于我们对元素和成分进行定性判定。Q：是因为不太导电么？A：接第二个问题，二次离子这么散不是因为导电性，还是跟样品形貌有关。不导电样品用TOF-SIMS分析可以采用导电双面胶制样、加MASK以及采用双束中和的功能就可以对不导电样品有比较好的分析能力。Q：在采谱的时候同时做mapping吗?A：是的，请看下图示意：初级离子源在样品表面特定区域上扫描，每个像素点都有对应的质谱和离子分布图保存下来，示意图呈现的是整个分析区域的总离子分布图（left）和总离子质谱图（right），TOF-SIMS的总离子质谱图和分布图是同时采集的，所以分析效率非常高，通常几分钟就可以得到比较完整的图谱和成像；当客户关心总离子分布成像中某个特定区域的成分时，可通过软件选定特定区域进行质谱图回溯，根据质谱图分析成分；当客户发现总质谱图中的某个特定谱峰（成分），想看其在表面的分布时，可选定特定谱峰进行离子MAPPING的回溯，看其在表面的分布。可以看出TOF-SIMS的数据信息很全面，数据处理功能很强大，可避免重复检测，大大提高检测和分析结果的可靠和高效。Q：元素分布显色，是亮色区域还是暗色区域？A：请看MAPPING旁边的尺标，越亮的区域代表对应离子成分在此区域分布更多，越暗色区域代表相应成分分布含量少。Q：每次都要做质量矫正吗？A：是的，每次都要对谱峰做质量校正，因为在ToF-SIMS分析中是以飞行时间转换成质量来呈现，以已知peak质量去校正飞行时间点是必要的，虽然仪器出来的质量已有校正过相差不远，但为了让整个图谱质量达到精确就一定要做校准，通常选用已知谱峰的离子质量数去校准，避免相同整数质量的peak认定错误。Q：上述测试溅射离子源用的是什么？A：因为案例中是PMMA样品，所以选用团簇离子源（GCIB）对样品进行溅射深度剖析，因为GCIB （由几千个原子离子组成的离子团簇）每个原子离子分配的能量比较低，对有机化学键的破坏非常小，因此适用于对有机材料的深度剖析。而如果是无机材料可以选用Cs源和气源进行深度剖析；如果是有机无机复合材料或硅酸盐玻璃材料可以选用C60离子源进行分析。Q：Si wafer 表面有pattern,且pattern表面不导电，pattern不平如何做电荷补偿？其中Target area100umA：制备样品的时候直接压MASK在上面，测试时打开双束中和进行荷电补偿。因分析视窗从最小1um到600X600um, 所以可以在不移动样品台的情况下选择 Target area100um的区域进行分析。Q：元素H， C， O， N 的检测限是？A：不同元素在同种材料里的离子产额不同，检出限不同；同种元素在不同的基体效应里离子产额也不同，因此很难给出准确的数值。这里提供大概的数值供参考（如下所示）。如果一定要准确定量分析，那一定需要与待测样品相似基体效应的标准样品（已知对应元素的准确含量值）。另外使用的溅射离子源种类与能量还有机台当时的真空情况都有可能影响探测极限。H:~1e17/cm3C:~1e16/cm3O:~ 5e16/cm3N:~3e14/cm3 (以上是利用Cs+溅射源以D-SIMS负离子模式下的各元素在Si matrix的推估值，实际在ToF-SIMS下的侦测极限还是要实际操作得知。       随着TOF-SIMS课程的结束，本次网络讲堂就暂时告一段落了。是不是有点不舍呢~往后我们还会举办更多的讲座和更多的技术分享，请继续关注我们！

1. OLED各元素在不同层的分布的那张图是直接可以得到还是要通过定量处理？回复：请参考以下这张图：首先说明一下是选用不同组分的特征离子（右图）表征不同膜层组分的深度分布，横坐标是通过溅射时间和溅射速率换算的厚度坐标，如果直接得到的是时间轴；纵坐标是谱峰的强度（直接测试采谱，从谱峰强度面积积分得到），假定整个有机膜层基体效应相当的情况下，可以用谱峰强度的变化表征成分的含量变化，从而区分不同膜层的主要成分组成。2. 不会撞到其他离子吗？回复：当然不会了，进入CID之前，二次离子已经分开了，只有质量选择器选择的离子才可以进入CID产生碰撞。3.为什么MS2的质量分辨率不受MS1影响？回复：MS1中的前驱体，在MS2中相当于一个样品，需要再次裂解，而裂解过程在MS2中进行，且MS2是独立的质谱仪，其分辨率由本身性能决定。4. 只有MS1可以匹配出化学结构吗？回复：MS1采集的质谱是表面所有组分产生的二次离子质谱图，如果表面成分复杂得到的MS1质谱图就会比较复杂，除了一些比较小的原子离子和分子离子比较容易进行定性判定，质量数大于m/z 200的很难匹配出准确的化学结构；因此需要配置串联质谱MS/MS，即可以单独挑出某个特征大分子离子进行解离，得到MS2质谱图，MS2图谱中的谱峰都属于这个特征大分子离子的子离子碎片，等于纯化了分析数据，因此很容易通过一些标准的质谱数据库匹配出MS2图谱对应的化学物质或分子结构。5. 测试前如何判断有机大分子可能的分裂情况？回复：如果是测试未知组分，测试前是不能判断分子的分裂情况的；如果是已知有机组分，可以根据分子结构特征和一些已有经验（来自对一些已知有机材料的图谱分析得来）判断可能产生的离子碎片。6. 怎么保证MS2是从MS1中选定的特离子？回复：可以保证，因为MS2用于分析的离子就是从MS1图谱中挑选出来的：分析时，首先采集表面所有的二次离子，得到MS1图谱，根据MS1图谱里的图谱信息，挑出特征的precursor ion (前体离子）用于MS2解离和分析。（具体实现过程请关注我们的第二堂课）7. 横坐标为什么是m/z，而不是m?回复：因为TOF-SIMS主要采集的是二次离子（有质量和电荷），所以用荷质比m/z表示；通常电荷数是1，所以呈现的数值与m（质量数）相等，但意义不同。 8.  300—500nm的晶粒看组分分布，分辨率如何？大面积收集的信号量多吧？回复：TOF-SIMS的空间分辨率是70纳米（高空间分辨模式下），如果是在HR2模式下，即最好的质量分辨率下（m/?m@10000左右），空间分辨率是百纳米左右（与样品相关）。所以如果测试300-500nm的晶粒组分，晶粒分散在导电基底上，是可以用TOF-SIMS微区定点到单颗粒上进行采谱分析。无论是微区分析还是大面积分析都是采用聚焦离子源在表面扫描，激发信号强度相当。9.与其他仪器联用如何保证同个区域回复：目前PHI TOF-SIMS 没有与其它仪器联用的案例。如果客户自己安排不同的表面分析测试（SEM/ XPS/ TOF-SIMS等），最好以对特征区域的成像（光学成像、二次电子成像、离子成像等）判断和定位分析区域，以保证分析发生在同一区域。10. 药片截面如何制备？回复：因为制备截面或剖面的时候最怕引入新的污染或造成交叉污染，最好采用离子束剖面切割（CP: Cross section polisher）来制备样品。11. 我做的小面积mapping没有大面积清晰，为什么？回复：如果分析条件（参数）设置相同，无论是大面积和小面积MAPPING空间分辨率是相同的。只是小面积下（更高的放大倍率下）更容易看出空间分辨的实际能力，其对更微区特征区域的分辨能力，如果高放大倍率下，分析特征已经接近设备的空间分辨尺度，那图像呈现就会看起来不清晰。12. 对于有机无机掺杂的材料，串联质谱是要做预实验确定要分析的大分子吗回复：对于有机无机掺杂材料，表面成分的确比较复杂，所谓预实验，也就是用常规的MS1先进行表面所有离子的采集，然后根据MS1质谱图确定和挑出要用MS2分析的大分子离子。13. 特定深度2D图如何选，一般不是都选成区域？回复：在深度剖析的时候，因每分析一层都会保存这一层的分析区域的mapping, 每个像素点的离子质谱图;通过软件可以回溯特定深度的2D MAPPING图 （就是根据特定溅射时间范围选择：对应深度），所呈现的就是特定深度所分析区域的Mapping, 详细操作步骤请关注第三课数据处理的课程。14. 单颗粒深度剖析如何比如直径2um能实现吗？回复：根据TOF-SIMS的现有能力，对于直径2um的单颗粒是可以尝试进行深度剖析的，当然也要看基体效应影响。15. 有机无机掺杂，能分析吗？回复：TOF-SIMS对有机无机材料都有很好的表征能力，当有机无机掺杂浓度在TOF-SIMS 检出限能力所及的条件下是可以进行分析的。如果掺杂浓度太低（ppb-ppt）, 那需要用D-SIMS进行分析。16. 二次离子在飞行管道中只用跑一圈就能分开吗？回复：当然可以分开。17. 可分析有hole样品，样品台可各方向旋转？回复：五轴样品台可旋转和倾斜，也有特殊倾斜样品托适合用于Hole样品分析，见下图：18. 结构解离情况与激发离子源有关吗？回复：解离产生特征的原子离子和分子离子与结构本身有很大关系，但产生的二次离子产额除了与基体效应相关，的确与激发离子源有关。比如现在分析源用Bi源，可以采用Bi单原子离子和团簇离子源，如果采用单原子离子激发出的二次离子中原子离子和小分子离子产额高，而大分子离子产额低，而采用Bi团簇离子源入射则会提高大分子离子产额。19. 怎样解决depth profile过程中采谱位置漂移的问题？回复：跟样品导电性相关，如果样品导电性不好的，请使用PHI提供的mask及Grid等辅助导电增强的样品托配件。 20. pulse宽为何空间分辨率高？回复：见下图，脉冲长度宽，时间差长（质量分辨率差），但束斑直径可以聚焦到最好，束斑越小，空间分辨率越高。21. profile波动，什么叫选择性溅射？回复：溅射离子源与样品表面材料相互作用，对不同的原子或分子有不同的作用机理以及剥离速率，有些原子比较容易被溅射移除，有些原子又很难被剥离，同一离子源对表面同一表面但不同成分作用程度有差异，造成择优溅射。22. depth profile采谱过程中，采谱位置容易发生漂移，有什么比较好的方法可以解决这个问题？Depth面积是400*400um，采谱面积是30*30um回复：跟样品导电性相关，如果样品导电性不好的，请使用PHI提供的mask及Grid等辅助导电增强的样品托配件。 23. 同问：同一个区域在正负离子切换时，采谱位置也容易发生偏移。样品导电性一般，表面是SiO，下面是Cu回复：跟样品导电性相关，如果样品导电性不好的，请使用PHI提供的mask及Grid等辅助导电增强的样品托配件。24. ESA 1 2 3 然后收到讯号，跑了一圈， 可以跑两圈么？如果可以有什么效果么？回复： 首先没有跑一圈，只跑了3/4圈。不可以跑两圈，如果可以的话，可以改善质量分辨率。25. ppm什么意思？回复：parts per million. 百万分之一26.扫描面积多大？ 回复：离子束扫描面积一般可以到600X600um，如果配合样品台一起扫描的话，可以扫描整个样品台的范围。如果喜欢我们的课程欢迎分享至朋友圈哦~

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PHI CHINA表面分析技术网络讲座已经成功开办了三期，感谢广大客户及师生一直以来的关注及支持。为了将更多更好的技术分享给大家，本周将开展“飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）”专题讲座。       飞行时间二次离子质谱仪（Time of Flight-Secondary Ion Mass Spectrometer 简称ToF-SIMS），使用初级脉冲离子入射固体材料表面，通过探测表面激发出的二次离子的飞行时间分辨其质量，以表征材料表面的元素成分、分子结构、分子键接等信息。01 3月19日15:00PHI CHINA资深应用专家鲁德凤TOF-SIMS基本原理、主要功能和应用1、SIMS的基本原理（包括D-SIMS和TOF-SIMS）；2、TOF-SIMS的主要功能；3、TOF-SIMS在材料分析中的主要应用。02 3月20日15:00PHI CHINA主任工程师辛国强TOF-SIMS硬件简介、仪器功能及特性1、TOF-SIMS仪器结构及其功能；2、TRFIT能量分析器原理；3、LMIG离子枪原理；4、深度剖析离子枪；5、PHI NanoTOF II特性。03 时间待定ULVAC-PHI原厂应用科学家张熏匀TOF-SIMS的样品制备、测试和分析过程演示以及数据分析1、不同样品不同测试需求的样品制备；2、样品测试和分析过程的演示；3、如何使用软件进行数据分析（图谱解析、MAPPING、深度剖析曲线&3D成像等）。       本次为期三天的讲座将以网络直播结合现场答疑的方式进行，由PHI CHINA资深专家及ULVAC-PHI原厂应用科学家共同为您解析TOF-SIMS系列别样的精彩。疫情尚未结束，学习不能止步。欢迎扫描下方公众号二维码，回复网络讲堂进行报名。请继续关注我们，更多的干货和技术分享，敬请期待。

Q：为何俄歇谱纵坐标是：电子数和能量乘积，XPS的纵坐标是只有电子数而没有能量?A：请参考我们的俄歇讲堂第二课有关硬件原理的回放视频。Q：俄歇和XPS都用SCA，为何得到信号不同？A：首先，我不确定我是否清楚这个问题。因此，我会以两种方式作出回答。第一种回答：XPS是通过用X射线轰击样品,从而产生包括光电子，俄歇电子和二次电子。 结果中XPS能谱将是这三种电子的叠加。对于AES，它是由电子击中样本，产生俄歇电子，二次电子和背散射电子。结果谱将是这三种电子的叠加。因此，如果我们的问题是为什么XPS和AES的“信号”不同，可以如以上的方法解释。第二种回答：对于XPS分析，能量分析器将以FAT模式工作，输入透镜会对正在侦测电子减速至同一的动能，以让分析器的通过能保持不变。 对于俄歇分析，能量分析器将以FRR模式工作，侦测中的电子会以固定的减速比进入能量分析器，并时通过能实际上持续变化。 因此，结果图谱也将有所不同。Q：高和低电子束分析时，样品深度不一样吗？A：侦测深度不会随着入射电子束能量的升高或降低而改变。AES是表面分析技术，因为产生的俄歇电子仅具有?5nm的非弹性平均自由程。无论入射电子束能量是高还是低，这都是相同的。但是，需要注意的一件事是，更高或更低的入射电子束能量将极大地改变背散射电子的行为，当中在SEM和AES的结果都会因为这因素而受到影响。Q：弹性散射峰的强度忽高忽低，为啥？A：通常，在进行Zalign调整工作距离时，我们会看到弹性峰在最合适的Z值处达到最大讯号强度。如果您看到强度信号不稳，最好请工程师进行检查出真正的原因。Q：AES能做元素价态分析吗？A：可以。如ppt材料（以及下面）所示，AES能够实现一些化学态面扫(Map)分析。Q：高能区域的峰信号弱，怎样改善?A：可以使用更高的入射电子束能量以获得在这动能的俄歇峰更好的信噪比。通常我们会说，如果感兴趣的俄歇峰 > 1000eV动能，最好使用较高的入射电子束能量（例如10kV），而如果感兴趣的俄歇峰位于较低的KE范围（Q：如有重叠峰，软件可以依据次强峰去自动换算?A：是的，MultiPak可以很容易地做到这一点。只需将选定的元素改成所希望用的另一轨道的峰(e.g.Cu1改到Cu2)，就可以使用同元素不同轨道俄歇峰做定量。Q：定量计算式，需要扣除背底吗?A：在XPS中我们是使用峰的面积进行定量计算，而在AES中，我们则是使用微分谱中峰对峰(Peak-to-Peak)强度去做定量计算。因此，对于AES定量分析，并不存在扣背景扣除的概念。但是像在PPT讲堂中提到，另一些时侯如背景太高而影响峰形时,或需要判断化学态峰形状等原因，有时我们是会需要对俄歇原始数据进行背景扣除的。对课程感兴趣的小伙伴请扫描下方二维码，PHI小助手将会拉您入微信群，快来一起玩耍吧~

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1.问：如果样品本身导电呢？是样品和样品托底座之间绝缘？回复：样品本身必须导电，否则很难做俄歇测试，而再HERO模式时，样品并不是接地而是要和样品托外侧绝缘。2.问：调制的电压连续变化吗？回复： 测试精细谱时，调制电压不变，仪器在测试一个固定的峰位。 3.问：xps里选配的auger是用的什么分析器？回复： 半球型（SCA型）。  4.问：是样品和样品托底座之间绝缘？XPS选配auger用的是SCA？回复:样品和底座要导电接触。XPS选配auger半球型（SCA型）。  5.问：高分辨测量的时候，调制电压是连续变化的，还是对某一范围能量电子用一个调制电压？回复： 测试精细谱时，调制电压不变，仪器在测试一个固定的峰位。  6.问：HERO分辨率最高多少？回复：0.1% 7.问：SCA分析器实现高能量分辨是通过什么？回复：在FAT（固定通过能）模式下0.5eV,而在俄歇分析模式下（FRR）也是0.1% 8. 问：cma的mcp是装在什么部位？回复：如下图Multi-Channel Detector 的位置。9.问：pass energy 是什么？回复： pass energy是能量分析器允许电子通过时所具备的动能（Kinetic Energy）对课程感兴趣的小伙伴请扫描下方二维码，PHI小助手将会拉您入微信群，快来一起玩耍吧~

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1.问：求问电镜分辨率1.6nm和0.8nm在实际效果差多少？主要观测半导体芯片，具体差别在哪里？ 回复：当然总的来说空间分辨率越高，成像特征越清晰；但实际应用与样品基体效应、分析需求、电镜优势性能、操作条件比如加速电压、电流、工作距离，真空环境等都有关系，由具体情况决定。通常供应商提供分辨率指标都是在特定条件比如高加速电压下低电流由标准样品测试得到的。如果观测半导体芯片，如果看浅表形貌特征，需要低加速电压，这时候可能电镜分辨率1.6nm和0.8nm的实际差异不大，要看此电镜在低加速电压的分辨能力；当分析对象尺度接近电镜空间分辨能力的时候，比如几个纳米的形貌特征（小于10nm），可能分辨率1.6nm和0.8nm的不同电镜能体现出成像差异；但当分析特征的尺度远大于空间分辨率的时候，比如100nm，从成像上两者的差别不会很明显。以上是经验浅谈，毕竟PHI不是电镜供应商，仅供大家参考。 2.问：请问AES和SEM-EDS测试的元素分布的区别？ 回复: AES 和 EDS成分分析的主要区别：3.问：这种AES化学态的分析和XPS有什么区别？回复: 总的来说化学态分析主要用XPS，而AES主要获得元素信息，也有一定的化学态信息： 1)  俄歇激发本身涉及不同轨道能级三个电子的行为，俄歇电子动能与三个电子对应的轨道的结合能相关，比较难预测动能变化与化学态的相关性，不像XPS是单电子激发，原子得电子和失电子带来的结合能位移有一定的原则，有助于判断化学态；2)  俄歇是电子源入射，电子源本身对化学态尤其是有机材料的化学键有一定的破坏作用；电子源激发出的图谱里有较大的背景（背散电子弹性散射和非弹性散射背底、二次电子背底等）影响谱峰判定，给化学态判断带来影响；3)  AES能量分辨率没有XPS能量分辨高，AES谱峰宽、谱峰分裂多（多种终态），不对称性等都影响化学态判断。而XPS谱峰（能量分辨好、背底干扰小、对称性好、 特征峰比如轨道分裂峰、卫星峰等）有化学态特征性。 4.问:请问AES在钙钛矿太阳能电池上有何应用嘛？ 回复：只要样品有一定导电性或通过样品制备改善荷电效应，都可以用AES进行分析，所以AES可以分析钙钛矿太阳能电池材料（采用导电铜胶固定样品），但因为钙钛矿材料主要是有机金属卤化物半导体材料，AES电子束对有机化学键有一定损伤，不能用于化学态判定，但可以用俄歇表征元素定性和半定量结果（里面有特征元素比如Pb/I(Br)等）， 但也有谱峰重合问题（比如I和O谱峰）；所以总体来说AES对钙钛矿材料成分表征有一定局限性。 5.问：请问不导电的样品可以测试AES吗？ 回复 : 俄歇主要用于测导体，半导体，对于绝缘材料除非改善荷电效应可以用俄歇分析，但对于有机材料本身电子束对化学键损伤，即使测出有机材料的元素比如C/O/N/S对有机材料的成分分析来说信息非常有限，意义不大。 6.问：硅酸盐粘土矿物可以吗？也是绝缘性的？AES可以区分出来不同羟基吗? Si-OH Al-OH可以区分出来吗? 回复: 同上，除非能改善荷电效应才能分析绝缘材料，本来荷电效应大就会使谱峰信号差，谱峰变形严重（展宽、能量位移等），不能进行化学态判定，所以主要获得元素信息，不能识别化学态（比如羟基等）。对课程感兴趣的小伙伴请扫描下方二维码，PHI小助手将会拉您入微信群，快来一起玩耍吧~

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1.用称量纸包着样品是不是也不行？虽然这是目前常见的样品包装方式，但是不建议这样包装。对于粉末样品，建议使用洁净的离心管乘装样品，这样可以避免样品从称量纸包装中撒漏出来。对于薄膜样品，建议使用洁净的表面皿并用少量双面胶固定样品，这样可以避免样品表面接触其他物质造成污染和损伤。2.粉末状样品怎么包装送样会防止污染？如问题（1），对于粉末样品，建议使用洁净的离心管盛装样品，这样可以避免样品被外部污染。另外，对于粉末样品需要注意的是，部分污染物可能来自于样品本身，例如合成过程中所使用的表面活性剂，在样品制备时就要格外注意。3.含量特别少，在扫全谱时会有谱峰吗？对于含量较少的元素，在全谱中可能不会出现明显的谱峰。遇到此种情况，建议送样同学将样品详细信息告知测试老师，然后测试老师可以通过优化测试参数，例如增大通过能和延长测试时间，在窄谱扫描时来提高低含量元素谱图的信噪比。但是如果元素含量在ppm甚至ppb级别，建议采用基于质谱（如ICP-MS或TOF-SIMS）的分析技术进行检测。4.同一样品不同元素能用不同pass energy吗？这是一个需要值得注意的问题，因为分析器在不同pass energy条件下的传输函数是有差别的。对于PHI的XPS设备，会对不同pass energy进行校准灵敏度因子，然后采用校准的灵敏度因子进行计算元素含量。这种条件下，是可以对同一样品中不同元素采用不同的pass energy进行测试的。5.有机晶体如何装配到样品台上？如果有机晶体的尺寸足够大，可以采用样品托所配的Mask进行固定样品；如果尺寸较小，可以将样品用导电胶粘附在样品托上，测试时通过SXI影像对分析位置进行定位。喜欢我们的课程，欢迎分享到朋友圈，让更多的人看到哦~

酱酱~万众期待的第五课实验技术的知识要点来啦~~喜欢我们的课程，请不要忘记分享哟~（づ￣3￣）づ╭?～

PHI CHINA自2月11日开始通过网络直播的方式，展开为期四周的光电子能谱专题讲座，获得了广泛关注和一致好评。为了满足大家热切的学习需求，PHI CHINA将推出“俄歇电子能谱专题”讲座，为期三天：3月11日至3月13日，每天下午三点准时开讲。01 3月11日鲁德凤AES技术基本原理、主要功能和应用 主要内容： ①、AES 的基本原理：俄歇电子的产生、主要技术能力；空间分辨、检出限以及定性定量等；俄歇系统的基本构成和能量分析器的特点；②、AES 的主要功能：采谱、线扫描、成像、深度剖析等；冷脆断断面分析、原位 FIB+EDS+BSE+EBSD 全方位成分表征； ③、AES 的主要应用：纳米材料、金属、半导体、催化材料、能源电池、太阳能光伏、膜层结构剖析等。 02 3月12日辛国强AES硬件简介、仪器功能及特点  主要内容：①、系统结构；②、真空系统； ③、能量分析器基本原理；④、电子枪及电子探测器； ⑤、离子枪基本原理； ⑥、俄歇仪器功能及特点。 03 3月13日叶上远AES样品制备、数据采集及处理 主要内容：①、对于不同的分析目的，如何做相对应的样品制备；②、简单的俄歇图谱解释，原图和微分谱与定性/定量分析；③、如何使用软件和俄歇手册处理重叠峰；④、俄歇峰背景扣除；⑤、线扫和面扫数据分析；⑥、如何使用 LLS 进行深度分析数据处理；⑦、从导体到半导体俄歇分析，以及分析中电荷中和的方法。 此次讲堂继续延用网络直播的形式，现场答疑。PHI CHINA在表面分析领域多年深耕，专注表面分析的发展与科研，希望本系列讲堂能帮您丰富知识，提升技能，与大家携手进一步推动表面分析技术的蓬勃发展。若您对课程安排或技术方面有任何疑问，欢迎在微信公众号给我们留言。更多资讯，请关注微信公众号：PHI与高德，我们将不定期共享更多资料，为您在科研道路上助力。 

3月6日,随着最后一堂课程的完成，“PHI CHINA表面分析技术网络讲堂之光电子能谱专题”圆满落下帷幕。        在这个特殊的时期，为了让广大师生更好地掌握关于表面分析技术中常用的光电子能谱技术并利用MultiPak软件进行数据处理，PHI CHINA打破了往年常规的现场培训模式，首次开启了网络直播课程，使不同地区的师生及客户通过居家在线学习的方式积极参与到PHI CHINA的培训课程中来。从2月20日起,历时三周，以“专题授课+答疑交流”为原则，以“理论+实践”为基础，PHI CHINA专业讲师在线相继开授了XPS基本原理&技术特点&应用、UPS/LEIPS基本原理&技术特点&应用、光电子能谱谱仪功能结构及特点、样品制备&传输操作和数据采集注意事项、MultiPak软件数据处理等课程，为听众们详细剖析了光电子能谱知识。在每一堂网络课程中,讲师还设立了专门的答疑环节，让大家能够了解得更加透彻,提升学习效率。该系列培训课程受到了师生、客户的广泛关注和一致好评。       本次线上讲堂不仅创新了学习方式，还解决了防疫期间不宜集中学习的难题,实现了居家学习两不误，同时也巩固和提升了大家的专业知识,取得了良好的效果。在此，PHI CHINA诚挚感谢广大师生、客户以及辛勤付出的培训讲师对于此次网络课堂的全力支持和参与。今后，PHI CHINA还将不断创新服务模式，举办更多培训和交流活动，为广大师生、客户做好服务。也希望关注PHI CHINA的诸位朋友都能在防疫期间保护好自己及家人的身体健康，让我们共同期待春天的来临！       如有任何培训及技术交流方面的需求,欢迎大家在文末和后台留言。PHI CHINA温馨提示3月11日-13日将开讲“俄歇电子能谱专题”

在“光电子能谱仪器结构与功能特点”的课程中，小伙伴们随堂提出的问题，在此可以找到答案。希望这些答案能让你更好的学习和使用XPS，同时也别忘了给我们多多转发哟~1.问：老师，收集电子与电子之间的动能也不一样把？答：是的，所有不同的KE电子都将进入输入透镜，从而进入分析仪。但是只有选定的KE最终会到达检测器。2.问：输入透镜会改变电子的速度吗？答：是。 分析仪有两种工作模式。在FAT模式（固定分析器能量传输）下，进入输入透镜的检测电子将“减速”（所谓的延迟）。 但是最终的概念是相同的，只有所选择的特定能量电子最终将到达检测器。3.问：透镜巨电子的原理可以再讲讲吗？答：仪器真空中大部份外形就像是一块甜甜圈形状的导体。 在透镜上施加负电压，从而将收集的电子排斥回透镜的中心路径或我们希望它们飞行的光路。4.问：样品不导电时就要进行电子补充来中和吗？导电答：性非常好的样品接地了，就不需要中和吧？答：是, 半导体或绝缘体必须关双束中和。 否则，就像我们解释的那样，样品上在XPS激发电子(负)离开时会对样品本身累积正电荷，没有双束中和的话XPS结果光谱就会出现峰位移动或峰形状变化。导电样品可以说是没必要开中和。 但是，如果不确定，建议您启用双光束中和功能，因为它会自动运行。5.问：测试时添加偏压可以消除电荷吗？效果怎样？原位XPS对于普通样能测吗？可以通气？答：荷电的原因是由于样品导电性不好, 因此给本身导电性就不好的样本施加偏压不会有“中和”效果. 也没有帮助。 通常，在样品上施加偏压是出于其他目的，例如在UPS中，以使KE = 0的能位出现。对于XPS，只要可以抽真空，基本上可以测试任何固体样品。通气的话, 如讲堂中提到XPS第一个要求是超高真空。 因此，对于任何XPS系统而言，实际上都是不可能原位通气的。 但是，有一种称为NAPXPS的技术，它允许在分析条件下进行气体反应。 但这是一种不同的技术。6.问：离子刻蚀的速度大概有多快呢？大概时怎么样一个量级呢？例子里刻蚀60A大概要多久？答：对于单原子氩离子枪，束能量高达5kV。 它的速度可以高达数百纳米/分钟。对于氩团簇离子源，对于有机材料刻蚀的效率特别高。 刻蚀速度也可以超过几百纳米/分钟。7.问：可以在溅射中进行刻蚀深度的表征吗？刻蚀样品时，刻蚀深度可以实时得到吗？怎样知道一个刻蚀过程的深度呢？答：不可以。XPS系统的基本功能是XPS。 离子溅射源都是附加功能，它可以简单地进行刻蚀。 不可能真正知道被刻蚀的实际深度。 通常，仪器会使用一些标准样品来校准刻蚀速率。 例如，我们可以在Si上使用100nm的SiO2薄膜进行刻蚀深度分析，以了解将氧刻蚀完需要多长时间,就可以知道大约的刻蚀速率。但是，现实生活中的样品肯定不会总是SiO2。 因此，写论文的一种非常普遍的方法是，会加上一句如“在SiO2上的溅射速率为XXX nm / min”作为参考。如果最终真的想知道溅射深度的厚度，那么另一种方法是他们可以在深度分析之后取出样品，然后通过表面轮廓仪（如AFM或Alpha step等）测试刻蚀坑深度。8、问：请问老师样品台和样品之间的双面胶有什么要求吗？为什么？答：在大部份的例子中，最好做用导电性好，黏性适中, 且对超高真空更适合(干净且脱气少)的双面胶。例如双面铜胶就会比碳胶好.9、问：请问微区XPS需要什么额外配件么？是什么型号的呢？还有就是微区找样的原理和步骤能说明一下么？因为实际找样过程中，十分难找。答：PHI XPS 定位非常方便，特别是微区。其他设备可能在定位时只使用光学镜头定位，其问题是光学看的一不一定就在X射线或分析器的光路上（特别如果是在百微米以下时）。在PHI设备在扫描聚焦X射线快速成像下，成的像就是从X射线源产生，因此可确保位置百分百准确，可以参考下图如何在一两分钟完成准确定位。10、问：想请问老师半导体薄膜和金属薄膜利用ups计算功函时有什么区别？利用谱图计算时候，都要结合右边的费米边计算吗？半导体薄膜是否可以测试出费米边，测不出怎么计算？答：首先要注意的是样品制备。 在UPS中，当我们要计算功函数或电离势能时，我们知道需要对样本施加偏压，以使KE = 0起始边可以在谱图数据中显示。 当中，金属样品的实验非常简单，因为它们是导体。 同样，对于金属（导体），基本上我们可以预期费米边将处于结合能= 0eV的位置（正确来说导体不存在HOMO或LUMO的概念，但由于以下会讨论和半导体做比较，或者暂时可以想象导体的HOMO / LUMO / Fermi能级都在同一能级）。因此，整个功函数计算可以变得非常简单，（请参见下图）。但是，对于半导体薄膜，第一个重要的因素是如何提高样品导电性。 因此，根据我们有关样品制备的网络课程，可以尝试使用压制Mask固定样品或减少薄膜的厚度。 通常根据我们的经验，如果我们能够使样品表面对样品托（地）的表面电阻在kohm范围内（当然要尽可能小）的話，那么该实验就有可能可以成功。 在这种情况下，所有结果取决于谱图的实际结果。 对于半导体，我们需要左侧（KE = 0）和右侧（费米边缘和HOMO）来计算功函数和电离势能（请参见下图）。 如果无法显示边缘之一，则很可能表明您的样品导电性仍然比较差，无法进行此实验。 这时候唯一可以做的就是回到“通过样品制备来不断提高样品导电性”这一点。11、    请问对于图谱数据分析价带导带和费米能级位置时，有没有什么标准为了确定E0（onset），E-fermi，E-HOMO，E-LUMO的位置，最常见的方法是通过用直线绘制上升和下降边，然后将其交叉点定义为其能位，或者使用中点法，在 费米边定义费米能级。 请参见下面的示例。如果喜欢我们的课程，记得分享到朋友圈哟~

期待已久的“光电子能谱仪器功能结构及功能特点”课程的知识要点来啦，知识要点和视频回放更配哦，让我们一起共享^_^本周网络讲堂课程内容重点为：MultiPak软件数据处理，有兴趣参加的小伙伴扫描下方二维码，让我们PHI小助手拉你入群，更多精彩，等你参与O(∩_∩)O哈~ 

小伙伴们，上一篇的知识点总结，大家都认真看完了吗？(～￣▽￣)～大家提出的问题，老师都一一解答，快来跟我去一探究竟吧！明天（3月3日）下午三点继续解锁新课程“数据处理：数据处理原则和MultiPak软件功能概述”，如果喜欢我们的课程，欢迎朋友圈分享哦￣ω￣=

新的一天，新的一周开始啦！小伙伴们是否与我一样开始投入到新的一轮工作与学习中了呢？本周将开始关于数据处理的新一轮课程，明天的课程内容为“数据处理原则和MultiPak软件功能概述”，想要了解的小伙伴们速速调好闹钟，下午三点准时开讲~学习新知识的同时，也不要忘记温习哟！第三课的重点老师已总结和归纳好了，我们一起回顾吧！如果喜欢我们的课程，就请多多分享~ 有兴趣参加的小伙伴加PHI小助手微信（扫下图二维码）报名即可，PHI小助手会将你拉入微信群。不要犹豫，快来加入我们吧！!

亲爱的PHI CHINA客户，您们好！自新型冠状病毒肺炎疫情爆发以来，全国上下万众一心，坚决打赢疫情防控阻击战。在积极配合国家防疫工作的同时，PHI CHINA连同ULVAC-PHI,INC.公司共同决定：进行客户服务升级，切实保障客户权益！升级服务一：无偿延保售后服务中国所有运行中且在质保期内的PHI仪器，统一延长两个月质保期。在疫情期间，让您无需担忧仪器的保修服务时效到期。升级服务二：非接触式维修服务特殊时期，为了更好地满足客户需求、同时保障客户和员工健康，采取非接触式客户服务：通过网络讲堂为客户进行在线培训；通过电话或线上沟通协助客户解决仪器问题。将根据疫情防控形势及当地（客户）政策决定恢复正常服务流程，及时为您提供相应标准服务。感谢您一直以来对PHI CHINA的信赖和支持，特殊时期我们也会以最高的责任心，竭尽所能为您提供更专业和及时的服务。没有一个冬天不可逾越，没有一个春天不会到来。PHI CHINA团队将与广大客户一起为打赢疫情防控阻击战贡献一份力量！电话：86-(010)-62519668传真：86-(010)-62513509电邮：sales@coretechint.com网址：www.phi-china.com.cnPHI CHINA2020年2月28日

“PHI CHINA表面分析技术网络讲堂之光电子能谱专题”在上周已经开讲两课啦，有90多所高校和科研院所的共计千余名师生参与学习与讨论。就“XPS基本原理、技术特点及应用”内容，主讲老师鞠焕鑫博士给大家作了知识点总结。相信小伙伴们已经迫不及待的想要了解了吧！快快拿起您的纸和笔，让我们一起来划重点：疫情虽在，学习不断。希望PHI CHINA的课程可以为小伙伴们增加一些实在又实用的知识。接下来的两周，PHI CHINA将继续为大家献上光电子能谱的专题讲座，快来为即将到来的开学学习暖暖身吧！下节课“UPS/LEIPS基本原理、技术特点及应用”在2月26号本周三下午三点准时开讲。扫码关注PHI与高德

PHI CHINA于2月20日、21日下午三点开讲了“XPS基本原理、技术特点及应用（1）&（2）”，相信小伙伴们都有认真听课，因为我们收到了很多提问，那现在就由PHI CHINA的技术团队来为您们一一解答吧！1-原理相关问题（1）俄歇电子和荧光产生过程？答：下图为X射线光电激发及其弛豫过程示意图。在XPS测试过程中，原子芯能级电子吸收X射线被电离，而相应的芯能级会留有空位，此时原子处于激发态会自发地发生弛豫，而退激发回到稳态。弛豫过程分为辐射弛豫和非辐射弛豫，前者发射出荧光，后者发射出俄歇电子。XPS也会收集到俄歇电子，从而产生俄歇谱图。其中俄歇电子是多个电子参与的退激发过程产生的，在退激发过程中处于高能级的电子可以跃迁到这一空位同时释放能量，当释放的能量传递到另一层的一个电子，这个电子就可以脱离原子出射成为俄歇电子。例如KLL俄歇电子如下图所示：原子中一个K层电子被入射X射线激发成自由电子后在K层产生空位，L层的一个电子跃迁入K层填补空位，此时多余的能量被另一个L层电子吸收产生俄歇电子，相应的俄歇电子标记为KLL。俄歇电子的动能由参与此过程的能级所决定，与入射的光子能量无关，所以可以通过改变入射光子能量，从而调节俄歇电子在谱图中的结合能位置，避开谱图干扰。另外，俄歇电子也可以用于辅助鉴定化学态。（2）为什么p、d、f轨道都只会有两个裂分峰？答：这是由于电子自旋-轨道偶合效应导致的，根据总量子数j（j=lL+Sl, S=±1/2）而使电子能级出现裂分。例如对于s轨道，j=1/2,对于p轨道，j=1/2和j=3/2。需要注意的是，对于p、d、f轨道的两个裂分峰的峰面积是存在固定的比例，如下图所示。（3）每种元素的特征谱峰一定吗？答：除了H、He和少量放射性元素以外，元素周期表中的大多数元素都有相应的XPS特征谱峰，而且XPS谱峰具有元素“指纹效应”，可以用于鉴定元素的成分。同时原子外层电子结构变化会导致XPS特征谱峰出现有规律的化学位移，所以XPS可以通过观测化学位移，提供与化学态、分子结构或官能团相关的信息。需要注意的是，物种中含有多种组分，可能会存在特征谱峰重叠的问题，所以在判断元素成分和化学态的时候，除了关注特征谱峰外，也需要观察相应元素其他谱峰。（4）EDS探测深度比较深，不是表面的信息?答：是的。这是由于两个实验技术的原理不同所导致的，如下图所示：因为XPS检测是出射的光电子，光电子的非弹性平均自由程较小，所以提供的是表面信息；而EDS检测的是出射的特征X射线，而特征X射线的穿透能力可以达到微米，所以提供的是信息深度是微米级别的。这两种实验技术提供互补的信息，可以帮助我们深入了解样品性质。2-谱图相关问题（1）文献中Fe 2p拟合非常混乱，有的是Fe2+的B. E.比Fe3+更高，有的更低。究竟那个价态更高呢?答：首先，Fe3+的结合能通常是要高于Fe2+的，但是要注意含Fe物质的具体成分。这个问题也是XPS谱图解析过程中常见的问题，不同的文献报道的XPS结合能位置会有存在差异，可能的原因如下：（a）即使都是Fe2+，但是配位的原子不同也会有不同的结合能位置，如下图的FeO、FeCO3和FeSO4；（b）即使都是FeO，但是不同文献所测试样品形态不同、测试仪器不同、结合能校准方法不同，也会导致Fe2+结合能位置不完全一致；（c）不排除有些文献的测试结果是不合理的。基于以上的理解，我们参考文献分析XPS数据时，需要谨慎，选择合理可靠的文献，同时注意文献中的样品信息和测试条件。做XPS测试时，建议同时测试参照样品，可以帮助数据解析。（2）请问我们送XPS碳材料的样品，测样老师会询问里面的碳是石墨化碳或有机碳，请问其中的区别?答：首先，测试时要提供给老师尽可能详细的样品信息，有助于测试老师根据样品信息选择合理的测试条件和数据处理方法。碳材料中可能会有不同形式的C物种，例如sp2或sp3，对应物种的结合能位置也是不一样的。另外，XPS数据处理通常会采用C1s谱峰进行荷电校准，将烷烃碳谱峰位移到284.8eV，而不是采用sp2 C校准到284.8eV 。荷电校准是XPS数据处理中非常重要的一步，我们将在本期网络课程的数据处理课程中进行讲解，请参加相关课程。（3）老师，请问XPS测出来的数据使用前有必要平滑处理么?如果平滑的话会不会造成某些特征峰的减弱甚至消失呢?那么平滑几次合适呢?答：首先不建议进行平滑处理，因为平滑处理可能会导致谱图失真，例如谱峰强度或形状发生变化。如果发现谱图信噪很差，建议调整测试参数（如提高Pass energy或者增加测试时间等）来提高信噪比。（4）请问多重分裂峰产生的原因有哪些呢？多重分裂峰不太清楚，是每个元素都会产生吗？答：原子外层电子是一个多电子体系，其中存在复杂的相互作用。当原子的价壳层拥有未配对的自旋电子时，即当体系的总角动量j不为零时，那么XPS激发出芯能级电子所形成的空位，会与价轨道未配对自旋电子发生耦合效应，使体系出现多于一个终态，也就是在谱图上出现多个谱峰，称作多重分裂。不是每个元素都产生多重分裂峰，通常稀土金属(4f轨道上有未成对电子存在)的4s能级表现有强的分裂，过渡金属（3d轨道上有未成对电子存在）的3s能级表现有强的分裂，例如Mn 3s。因此利用s能级的多重分裂现象可以研究分子中未成对电子的存在情况，同时帮助化学态鉴别。（5） 谱峰重叠，怎么处理?答：首先要判断是什么谱峰重叠在一起，可以有以下方法进行处理：（1）如果是特征谱峰和俄歇谱峰发生重叠，建议更换X射线能量（2）如果是比较元素含量，可以选择测试元素的其他谱峰（3）进行解谱分析（6）卫星峰是什么？对于卫星峰，我们有必要进行分峰分析么？它的相对位置的标准谱有么？答：XPS谱图中，除了特征谱峰，还存在由于终态效应导致的卫星峰，例如shake up/off峰，这些谱峰也是非常重要，可以帮助鉴定化学态。是否分峰取决于实验需求，可以查找相关文献帮助确定解谱参数，例如对Co 2p的解谱可以参照这篇文献：Accurate peak fitting and subsequent quantitative composition analysis of the spectrum of Co 2p obtained with Al Kα radiation: I: cobalt spine（7）老师刚才讲到的全谱台阶变高那里说是可能样品受到污染，请问这个污染指的是表面的污染还是内部的？答：首先更正一下，全谱中本底台阶状升高是由于样品中更深层电子在出射过程中发生非弹性碰撞能量损失所导致，这是光电过程中正常存在的。但是如果样品表面被覆盖或者存在污染层，样品中出射的电子在穿过污染层时，会与污染物发生非弹性碰撞从而导致本底的异常抬高。在XPS测试时，这种本底的异常抬高可以帮助我们判断表面是否被覆盖或者存在污染层。（8）吸附材料在吸附物质后为啥表面检出量很低？答：XPS是表面敏感的分析方法，通常探测深度小于10 nm。如果材料样品表面存在吸附层，在XPS可探测深度范围内，可检测到的材料含量会减少。如果表面的覆盖层的厚度大于XPS的探测深度，可能导致XPS无法检出到材料的信息。所以XPS测试的样品要求表面是清洁的。（9）我在做有机物的XPS时会有很多氧的峰，测试过程是抽真空的，这些氧是怎么来的？答：氧成分的来源有多种可能：（a）样品含有氧或者易被氧化，在传递到仪器进行测试前就已经含有氧（b）测试时，X射线束斑照射到样品以外的区域（c）如果测试的是用导电胶粘的粉末样品，XPS可能探测到导电胶中的氧成分（d）仪器的真空较差，腔体中氧的含量较高如果想要确定具体是哪种原因，需要从样品制备、传样到测试整个流程进行分析，我们在第五节课程中会讲到相关内容，请关注。（10）XPS测试，重复几次的数据都没有重复的很好，在往高能偏，往往是什么原因造成的？答：如果每次测试的峰位不重复且偏高结合能，很可能是样品荷电导致的，建议测试时开启仪器的荷电中和功能。（11）.对于宽带半导体，根据Ｏ1s的高结合能一侧的Energy loss spectra，为什么可以得到这个材料的禁带宽度? 对于过渡金属氧化物，2p-3d共振PES与3p-3d共振PES相比，在表征VB的构成时，有哪些优缺点?答： （a）O1s的能量损失谱是由于价带电子向导带电子跃迁而产生的，这个跃迁能量对应于Band gap，如下图所示。（b）从文献结果看，2p-3d 共振有着更高的信号强度。但是这个领域接触较少，无法提供更详细的解答，建议多查找相关文献。3-微区分析相关问题（1）PHI的仪器集成SXI成像功能?可以当SEM吗?答：PHI XPS的X射线具有微聚焦扫描功能，X射线的束斑尺寸可以小于10um，所以可以进行点分析、线分析和面分析。PHI XPS的SXI影像是收集的X射线激发的二次电子影像，可以实现对分析区域的准确定位，但是空间分辨受限于X射线的束斑尺寸。然而SEM是采用的高能量电子束，所以空间分辨能力更高。（2）Mapping适用微区面积范围和分辨率呢?答：PHI XPS的真实X射线束斑可以达到7.5um, 也可以理解为最小分辨率。微区分析的面积范围通常是从100um x 100um 到500um x 500um。 （3）EDS也有mapping，raman也有, 他们的区别是什么?答：这三种技术的区别主要是来自于他们原理，导致他们在探测的信息和检测的深度上都有差别：XPS检测的X射线激发的光电子，EDS检测的是电子激发的特征X射线，Raman检测的是光子。所以XPS是表面灵敏的分析方法，探测深度小于10 nm，可以提供元素成分和化学态信息。4-刻蚀深度分析相关问题（1）刻蚀深度分析过程？刻蚀的深度测定？答：（a）XPS是表面分析方法，探测深度通常小于10nm，所以在需要结合离子源刻蚀进行深度分析，例如先用XPS测试表面信息，然后用离子源刻蚀移除表面，之后重复XPS测试和刻蚀过程。（b）离子源的刻蚀速率会采用标准样品进行测定，刻蚀的深度可以用刻蚀速率x刻蚀时间得到。但是需要注意的是，对于不同材料，刻蚀速率会有较大差别，特别是对于复杂材料会很困难得到的真实刻蚀速率。在深度分析时，通常是关注组分或化学态随刻蚀时间的变化趋势。另外，可以采用参照样品标定刻蚀速率或者通过膜厚仪测试刻蚀坑的深度来计算刻蚀深度。（2）刻蚀应该会造成新的缺陷，怎么避免呢?答：这是刻蚀中的常见问题。离子束刻蚀对样品会存在破坏性，如破坏化学键和择优刻蚀，建议根据材料选择合适的刻蚀离子源，尽可能降低对样品的损伤，例如对有机材料进行深度分析时建议选择团簇离子源。另外，可以选择非破坏性的深度分析方法，例如角度分辨的XPS或者硬X射线XPS。（3）粉末样品深度分析相关问题？答：采用刻蚀方法进行深度分析，通常是针对薄膜样品。如果粉末样品是由纳米颗粒所组成的，对于刻蚀而言其表面到内部是混乱无序的，所以不建议采用刻蚀方法对粉末样品进行深度分析。如果是具有core-shell结构的样品，建议采用调变入射X射线的能量进行深度分析。 （4）老师怎么调节氩离子团簇聚集程度，直接调节氩气瓶上面的压力吗？怎么知道团簇中原子个数?答：对于PHI 团簇离子枪，可以通过软件直接控制流量计调节团簇离子大小。对于离子个数的测量需要专用的配件。（5）老师以核壳结构的材料为例子时，为什么要比较两个不同激光源的谱图信息?单独使用Cr激光比较不同深度材料化学结构的差别是不是可以说明了?答：核壳结构是由核和壳两部分构成，在表征时需要确定核和壳两部分的组成和含量差异。只用单一能量的XPS给出的测试结果，只能说明在这个深度下的元素组分，无法给出组分变化趋势。调变入射X射线能量可以得到不同探测深度的信息，低能量的X射线探测表面信息，高能量X射线探测更深的信息，这也是核壳结构表征中常用的分析方法。各位小伙伴们，有没有找到您的答案呢？如果还有疑问，欢迎随时提问！接下来2月26日也就是本周三下午三点，将准时开讲“UPS/LEIPS基本原则、技术特点及应用”，一定不要错过哦！扫码关注PHI与高德

      继上期面向PHI用户的表面分析技术网络讲堂的成功举办，本期面向高校师生的网络讲堂也如约而至，在昨天（2月20日）为小伙伴们开讲了第一课，共有来自90多所高校和科研院所的千余名师生参加。在接下来的三周，将有更精彩的内容呈现给大家，让我们一起来探索表面分析的世界！       当前新型冠状病毒疫情防控工作正处于关键时期，疫情防控关乎每个人的生命健康，为减少公众交叉感染和降低传播风险，高校都已经宣布推迟春季学期开学。虽然现在只能宅在家里，但是疫情是暂时的，学习是长远的，待到春暖花开时，小伙伴们就可以奔赴科研战线，攀登科学的高峰！X射线光电子能谱仪作为表面分析领域重要的大型科学仪器，广泛应用于科学研究和高科技产业等领域。ULVAC-PHI独具特色的扫描聚焦型XPS可以提供高表面灵敏（       X射线光电子能谱（XPS）已经是材料分析中离不开的利器，但是小伙伴们对测试和数据分析还是有些疑问，样品怎么准备，如何进行微区分析，深度分析中膜厚怎么计算，数据如何拟合，UPS功函数如何计算，如果测试导带和带隙，测试得不到满意结果...您是不是也有类似的困惑吗？为了帮助小伙伴们深入了解XPS的功能特点和数据解析，让XPS助力提升科研工作，本期光电子能谱专题之网络讲堂面向科研一线的师生，将详细讲解光电子能谱的基本原理、仪器结构、实验技术以及数据处理，网络讲堂具体安排如下：如果您对光电子能谱或者其他表面分析技术感兴趣，欢迎您关注我们公众号，我们会持续为您呈现精彩内容，让我们一起来探索表面分析的世界！

PHI CHINA团队于2020年2月11日至14日通过互联网平台为广大PHI用户成功举办了为期四天的“PHI CHINA表面分析技术网络讲堂之光电子能谱专题”活动。本期网络讲堂聚焦于光电子能谱原理、仪器结构、数据处理、实验技术以及日常维护等内容，帮助用户深入了解扫描聚焦型X射线光电子能谱仪的技术特点，与用户携手进一步提升大型科学仪器在表面分析中的功用。第一课课程主题：XPS/UPS/LEIPS基本原理、技术特点及应用主讲人：PHI CHINA应用专家，鞠焕鑫博士第二课课程主题：光电子能谱仪器结构、样品制备及传输操作的详细讲解主讲人：PHI CHINA总经理，叶上远先生第三课课堂主题：XPS图谱特点及利用MultiPak软件来进行数据处理主讲人：PHI CHINA资深应用专家，鲁德凤女士第四课课程主题：谱仪器硬件/软件基本操作及日常维护主讲人：PHI CHINA主任工程师，辛国强先生在本次活动期间，共有来自高校和产业界的500多名用户在线参加四位专家的课程，并积极踊跃地参与了在线交流和互动。在疫情防控的特殊时期，PHI CHINA在积极配合国家防控工作的同时，通过互联网平台连接我们的客户，完成了本次光电子能谱专题网络讲堂，为客户提供了近10个小时的精彩内容。本次网络讲堂形式的技术交流也受到了PHI用户的广泛好评： “讲解的非常清晰！是我目前听到最好的培训”，“非常感谢PHI团队为这次培训精心准备的详细，知识性，这么全面的培训材料。希望以后得到更多指导。PHI这个团队是售后服务最好的，相应最快的，人才最全面的团队！”。。。。。。同时与会者也表达了对下期网络讲堂的期盼： “以后要安排AES的课程” , “希望能听到SIMS的讲座”。。。。。。与会者在线观看讲座感谢大家对本次网络讲堂的支持和认可，这将激励我们继续为广大用户提供更加优质的服务，我们正在积极筹备接下来的AES和SIMS的相关网络讲堂。虽然本期网络讲堂已经圆满结束，但与PHI用户共同学习和共同进步的路还很长。PHI CHINA团队致力于为我们的用户提供优质服务，将继续分享业内最先进的技术和经验，与大家携手进一步推动表面分析技术的应用和发展。

为期四天的“PHI CHINA表面分析技术网络讲堂之光电子能谱专题”已于昨日（2月14日）落下帷幕。本期专题最后一课由PHI CHINA资深售后工程师辛国强先生主讲，主题为“关于光电子能谱的实验技术”。作为行业资深技术专家，辛国强先生同与会者分享了谱仪器硬件、软件的基本操作以及日常维护所需的注意事项。在分享后的在线答疑环节，他凭借自己多年客服工作积累的丰富经验，针对与会者提出的实操中的各种问题提供了翔实的解答，为本轮网络课堂专题活动划下完美句点。停工不停业，服务不打烊。PHI CHINA团队将继续秉持初心，一如既往地为广大用户和合作伙伴提供优质、专业的服务。我们将为大家开展更加丰富精彩的网路课程，在此我们欢迎关注PHI CHINA的各位新老朋友积极参与互动，如果对于网络讲堂专题活动有相关意见和建议，也欢迎在文末或公众号后台留言告诉我们。第三课答疑问题1:PHI MultiPak软件支持Win7 64位吗？现有版本同时支持32和64位系统。 问题2:俄歇峰和振激峰有什么区别吗？（1） Shake-up/Shake-off震激/震离峰在光电发射中，由于内壳层形成空位，原子中心电位发生突然变化将引起价带层电子的跃迁。如图1所示：震激：价带电子向未占有电子轨道跃迁（也就是向导带跃迁）；震离：价带电子向真空能级跃迁，变成自由电子，造成的能量消耗和损失（对应的光电子能量下降，结合能在高位），但震离不明显（需要损失更高能量才能发生）；通常过渡金属氧化物、稀土元素都有比较特征的震激谱峰，对研究分子结构有价值。图1 Shake-up lines震激峰产生原理（二价氯化铜、聚苯乙烯、氧化铜、硫酸铜的震激峰）图2 震激峰示例 （二价氯化铜、聚苯乙烯、氧化铜、硫酸铜的震激峰）（2）俄歇峰产生的原理：在光子激发原子产生光电子后，其原子变成激发态离子。激发态离子是不稳定的，会产生退激发（能量驰豫）。光电子出射后产生电子空穴，外层电子向空穴跃迁填补空穴会释放能量，此能量被次外层电子获得，就可以克服轨道的束缚逃逸出去，那这个逃逸出去的电子就是俄歇电子（如图3）。在多种退激发过程中，最常见的就是俄歇电子的跃迁，因此在XPS图谱中必然有俄歇谱峰（如图4）。其原理与电子束激发的俄歇谱相同，仅是激发源不同。图3 俄歇电子产生的原理图4 XPS图谱中的俄歇谱峰：Cu全谱中的CuLMM俄歇谱峰问题3：correctedRSF是针对每台设备吗？还是一个型号的设备？是的，每个设备都不一样，是通过仪器传输函数修正得来的修正灵敏度因子，同一型号的设备，corrected RSF一般也不一样。关于传输函数修正，工程师调机时会校正。问题4：拟合数据是怎么确定谱峰的个数，还有拟合的每个谱峰的半高宽必须一样大小吗？半峰宽数值怎么确定？首先要多了解客户的测试需求、样品信息等，然后根据谱峰特点（有峰型），谱峰的能量位置，查找相关数据库或资料，确定特征峰型对应能量的化学态归属以及谱峰个数，这里特别重要：拟合时如果是轨道分裂峰，首先通过一些标准数据确认轨道分裂峰的半峰宽是否相当（如果是，在拟合时就要锁定半峰宽），其次不同化学态之间并不一定半峰宽都相等，通常有些金属的谱峰半峰宽小于氧化物的（比如Si2p等），所以具体情况具体对待；半峰宽数值通常在0.8～2.5之间。如果拟合后半峰宽还过大，要考虑是否是荷电造成的谱峰变形还是有多种化学态存在等因素。问题5：一般处理xps的数据用什么软件？公共软件：XPS PEAK/Casa/...设备自带软件：PHI MULTIPAK/AVANTAGE(THERMO)问题6: waterfall 图怎么做的 见图6蒙太奇图（Montage Viewer）的操作：从左到右：最右边是参数，可通过调节参数改变图谱的呈现图6 water fall (Montage viewer) 图的软件操作流程 问题7：深度分析的图谱怎么分峰拟合？profile的元素谱有一系列图谱？两层的界面怎么定？深度剖析的图谱分峰拟合请看如下操作（见图7）：图7深度剖析的图谱-分峰拟合 问题8：profile的元素谱有一系列图谱？两层的界面怎么定？请见深度分辨的示意图（图8）：深度分辨率的定义范围内可作为两层界面的定义区域。图8深度剖析曲线深度分辨率的定义 问题9：怎么选择用linear还是Shirley通常根据谱峰的特点选择合适的背底扣除方法：（1）Linear: 是直线的本底扣除方法。如果峰两端本底高度差别不大的时候可以采用Linear的方式；（2）Shirley：适用于峰两端台阶状峰形本底；（3）Smart：类似于Shirley本底，但会反复调整本底位置使得本底不会跑到数据曲线之上。适用于能量范围较宽的双峰的背底扣除。由于谱峰有非弹性散射背底（台阶状），所以一般推荐使用Shirley或Smart对谱峰进行本底扣除。图9几种谱峰背底扣除方法的对比 问题10：LLS的适用情形是什么？LLS用考虑灵敏度因子么？LLS拟合特别适用于不同区域的主要元素组成一致，但不同区域（或膜层）组成、化学态有差异的情况下；LLS拟合不用考虑灵敏度因子。 问题11：如果测的是Bi4f，软件只拟合Bi4f7,计算百分含量的灵敏度因子是bi4f7还是bi4f?Multipak可以选择Bi4f和Bi4f7的灵敏度因子，可以根据需要选择相应的灵敏度因子，具体操作如下：在MultiPak元素周期表中，按住shift+鼠标左键点击Bi,在弹出如下窗口：“选择所要的谱峰”，然后再勾选Selected, 最后点UpdDb即可。（见图10）问题12：测试标样和样品的步长一致吗？若不一致，影响膜层厚度吗？在合理的步长下，虽然步长有差异，但是对刻蚀结果没有影响。（图11可以看出步长选择对深度曲线的影响）。刻蚀膜厚的主要影响因素来自刻蚀速率，即使同样的刻蚀参数，对于不同材料基体效应不同刻蚀速率会有差异。溅射测定一般采用SiO?样品作为溅射速率的标定，测试条件用户可以在自行选择离子的溅射条件，软件都有预设的参数，在步长的选择上用户也可自由调节。标样的测试目的，就是给出一个参考的溅射速率，不同样品的溅射速率，即使在同样的离子枪设定下，也是不一样的。鉴于上面的情况，我们建议测试样品和测试标样可以用不同的条件。图11.深度剖析的步长选择对深度分辨率的影响 问题13：有电子版的handbook吗？PHI MultiPak内集成了电子版的谱图库，同时包含了ESCA和AES两大谱库，用户可以在如下路径中找到：C:\MultiPak\Datafile\Handbook （图12）图12.Multipak里的标准谱图库第四课答疑问题1: GCIB不用离子泵而只用分子泵吗？那它的真空怎么保证呢？分子泵与离子泵的工作原理，分子泵是气体排出式，离子泵是吸入式。Ar-GCIB溅射时，大量的氩气进入分析室，离子泵抽稀有气体效率比较低，且寿命会很短。而分子泵抽稀有气体效率高，由于主分析室安装分子泵同样可以保证分析真空。 问题2: 两个地方有GCIB可选配安装，有区别吗？一般来说，SAM和GCIB用了同一个法兰么？一般没有区别。GCIB可以安装在SAM和C60法兰口，而SAM只可安装在SAM端口，作为标准的商业设备，每个端口都有一个固有的优先的接入法兰口，但同时又要满足用户选配的灵活需求。如果用户仅仅选配GICB的话，GCIB安装在SAM上，如右图所示。如果用户选配了SAM和GCIB，那么GCIB就会安装在C60端口。SAM和GCIB可以用同一个法兰口，也可用不同的法兰口。问题3: 角分辨 or 变角？在PHI的设备上，角分辨就是通过改变样品对检测器的倾角来实现不同深度的光电子的接收的。 问题4: 1英寸标准样品托有没有可能做变角？不建议使用1英寸样品托做变角分析，请使用变角样品托。样品台虽然可以从0到90度变化，且1英寸样品托从45度到90度变角也没有任何问题，但是当1英寸托在0到45度的变角操作时，尤其是小于30度时，不留意的话会碰到仪器的输入透镜。