俄歇电子能谱分析

本人有一个薄膜样品，想做俄歇电子能谱分析，不知道成都哪里可以做，望达人指点．谢谢．

这是清华大学仪器分析实验有关电子能谱实验的教材。由于很多人对XPS还比较了解，对俄歇电子能谱并不是非常了解。但在材料分析和器件分析，尤其是薄膜材料分析中，俄歇电子能谱具有重要的作用。希望对大家有帮助！朱永法2006.8.19

俄歇电子能谱基本原理 　　入射电子束和物质作用，可以激发出原子的内层电子。外层电子向内层跃迁过程中所释放的能量，可能以X光的形式放出，即产生特征X射线，也可能又使核外另一电子激发成为自由电子，这种自由电子就是俄歇电子。对于一个原子来说,激发态原子在释放能量时只能进行一种发射：特征X射线或俄歇电子。原子序数大的元素，特征X射线的发射几率较大，原子序数小的元素，俄歇电子发射几率较大，当原子序数为33时，两种发射几率大致相等。因此，俄歇电子能谱适用于轻元素的分析。 　　如果电子束将某原子K层电子激发为自由电子，L层电子跃迁到K层，释放的能量又将L层的另一个电子激发为俄歇电子，这个俄歇电子就称为KLL俄歇电子。同样，LMM俄歇电子是L层电子被激发，M层电子填充到L层，释放的能量又使另一个M层电子激发所形成的俄歇电子。 　　对于原子序数为Z的原子,俄歇电子的能量可以用下面经验公式计算： EWXY(Z)=EW(Z)-EX(Z)-EY(Z+Δ)-Φ (10.6) 　　式中， EWXY(Z)：原子序数为Z的原子，W空穴被X电子填充得到的俄歇电子Y的能量。 EW(Z)-EX(Z)：X电子填充W空穴时释放的能量。 EY(Z+Δ)：Y电子电离所需的能量。 　　因为Y电子是在已有一个空穴的情况下电离的，因此，该电离能相当于原子序数为Z和Z+1之间的原子的电离能。其中Δ=1/2-1/3。根据式(10.6)和各元素的电子电离能，可以计算出各俄歇电子的能量，制成谱图手册。因此，只要测定出俄歇电子的能量，对照现有的俄歇电子能量图表，即可确定样品表面的成份。 　　由于一次电子束能量远高于原子内层轨道的能量，可以激发出多个内层电子，会产生多种俄歇跃迁，因此,在俄歇电子能谱图上会有多组俄歇峰，虽然使定性分析变得复杂，但依靠多个俄歇峰,会使得定性分析准确度很高，可以进行除氢氦之外的多元素一次定性分析。同时,还可以利用俄歇电子的强度和样品中原子浓度的线性关系,进行元素的半定量分析,俄歇电子能谱法是一种灵敏度很高的表面分析方法。其信息深度为1.0-3.0nm,绝对灵敏可达到10-3单原子层。是一种很有用的分析方法。

【专家讲座】：俄歇电子能谱中的化学信息【讲座时间】：2015年10月26日 14:00【主讲人】：姚文清 （高级工程师。国家大型科学仪器中心—北京电子能谱中心副主任，清华大学分析中心表面分析室主任。先后获得北京理工大学工学学士和清华大学工程硕士，并做为高级访问学者到访香港理工大学访问研究。。）【会议简介】 俄歇电子能谱法（AES）是最广泛使用的分析方法之一，其优点是：在表面以下0.5-2nm范围内化学分析的灵敏度高、数据分析速度快、可以分析除氢氦以外的所有元素。俄歇电子能谱法现已发展成为表面元素定性、半定量分析、元素深度分布分析和微区分析的重要手段。新型的俄歇电子能谱仪具有很强的微区分析能力和三维分析能力，其微区分析直径可以小到6nm，大大提高了在微电子技术及纳米技术方面的微分析能力。相对于XPS，AES其检测极限约为10-3原子单层，其采样深度为1～2nm，比XPS还要浅，更适合于表面元素定性和定量分析。配合离子束剥离技术，AES还具有很强的深度分析和界面分析能力，常用来进行薄膜材料的深度剖析和界面分析。且由于AES采用电子束，束斑非常小，因此进行微区分析时具有很高的空间分辨率，可以进行扫描并在微区上进行元素的选点分析、线扫描分析和面分布分析。此外，俄歇电子能谱仪还具有很强的化学价态分析能力，不仅可以进行元素化学成分分析，还可以进行元素化学价态分析。俄歇电子能谱分析是目前最重要和最常用的表面分析和界面分析方法之一。由于具有很高的空间分辨能力（6nm）以及表面分析能力（0.5-2nm），因此，俄歇电子能谱尤其适合于纳米材料的表面和界面分析，在纳米材料尤其是纳米器件的研究上具有广阔的应用前景。-------------------------------------------------------------------------------1、报名条件：只要您是仪器网注册用户均可报名参加。2、报名截止时间：2015年10月26日 13:303、报名参会：http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInsidePage/15474、报名及参会咨询：QQ群—379196738

公司内部俄歇电子能谱仪培训教材

12V开关电源 X射线光电子能谱分析X射线光电子能谱法（X-ray Photoelectron Spectrom-----XPS）在表面分析领域中是一种崭新的方法。虽然用X射线照射固体材料并测量由此引起的电子动能的分布早在本世纪初就有报道，但当时可达到的分辩率还不足以观测到光电子能谱上的实际光峰。直到1958年，以Siegbahn为首的一个瑞典研究小组首次观测到光峰现象，并发现此方法可以用来研究元素的种类及其化学状态，故而取名“化学分析光电子能谱（Eletron Spectroscopy for Chemical Analysis-ESCA）。目前XPS和ESCA已公认为是同义词而不再加以区别。XPS的主要特点是它能在不太高的真空度下进行表面分析研究，这是其它方法都做不到的。当用电子束激发时，如用AES法，必须使用超高真空，以防止样品上形成碳的沉积物而掩盖被测表面。X射线比较柔和的特性使我们有可能在中等真空程度下对表面观察若干小时而不会影响测试结果。此外，化学位移效应也是XPS法不同于其它方法的另一特点，即采用直观的化学认识即可解释XPS中的化学位移，相比之下，在AES中解释起来就困难的多。1 基本原理用X射线照射固体时，由于光电效应，原子的某一能级的电子被击出物体之外，此电子称为光电子。如果X射线光子的能量为hν，电子在该能级上的结合能为Eb，射出固体后的动能为Ec，则它们之间的关系为： hν=Eb+Ec+Ws 式中Ws为功函数，它表示固体中的束缚电子除克服各别原子核对它的吸引外，还必须克服整个晶体对它的吸引才能逸出样品表面，即电子逸出表面所做的功。上式可另表示为： Eb＝hν-Ec-Ws 可见，当入射X射线能量一定后，若测出功函数和电子的动能，即可求出电子的结合能。由于只有表面处的光电子才能从固体中逸出，因而测得的电子结合能必然反应了表面化学成份的情况。这正是光电子能谱仪的基本测试原理。

http://www.physics.fudan.edu.cn/equipment/YuanLi_guangdianPu.htm1. 引言光电子能谱同其他各种表面分析手段一样，首先经物理学家之手开创，并随着它不断完善，在化学、金属学及表面科学领域内得到了广泛的应用[1]。历史上，光电子能谱最初是由瑞典Uppsala大学的K.Siegbahn及其合作者经过约20年的努力而建立起来的。由于它在化学领域的广泛应用，常被称为化学分析用电子能谱（ESCA），但是，因为最初的光源采用了铝、镁等的特性软X射线，此方法逐渐被普遍称为X射线光电子能谱（XPS）。另外，伦敦帝国学院的D.W.Turner等人在1962年创制了使用He I共振线作为真空紫外光源的光电子能谱仪，在分析分子内价电子的状态方面获得了巨大成功，在固体价带的研究中，此方的应用领域正逐步扩大。与X射线光电子能谱相对照，此方法称为紫外光电子能谱（UPS），以示区别。2. 基本原理光电子能谱所用到的基本原理是爱因斯坦的光电效应定律。材料暴露在波长足够短（高光子能量）的电磁波下，可以观察到电子的发射。这是由于材料内电子是被束缚在不同的量子化了的能级上，当用一定波长的光量子照射样品时，原子中的价电子或芯电子吸收一个光子后，从初态作偶极跃迁到高激发态而离开原子[2]。最初，这个现象因为存在可观测得光电流而称为光电效应；现在，比较常用的术语是光电离作用或者光致发射。若样品用单色的、即固定频率的光子照射，这个过程的能量可用Einstein关系式[3]来规定：式中hν为入射光子能量，Ek是被入射光子所击出的电子能量，Eb为该电子的电离能，或称为结合能。光电离作用要求一个确定的最小光子能量，称为临阈光子能量hν0。对固体样品，又常用功函数这个术语，记做φ。对能量hν显著超过临阈光子能量hν0的光子，它具有电离不同电离能（只要Eb＜hν）的各种电子的能力。一个光子对一个电子的电离活动是分别进行的。一个光子，也许击出一个束缚很松的电子并将高动能传递给它；而另一个同样能量的光子，也许电离一个束缚的较紧密的电子并产生一个动能较低的光电子。因 图见网页。图1 用Mg KαX射线激发的氖PE谱 此，光电离作用，即使使用固定频率的激发源，也会产生多色的，即多能量的光致发射。因为被电子占有的能级是量子化的，所以光电子有一个动能分布n（E），由一系列分离的能带组成。这个事实，实质上反映了样品的电子结构是“壳层”式的结构。用分析光电子动能的方法，从实验上测定n（E）就是光电子能谱（PES）。将n（E）对E作图，成为光电子能谱图（如图1）。如上图那样简单的光电子谱图，对电子结构的轨道模型提供了最直接的，因而也是最令人信服的证据。严格的讲，光电子能谱应该用电离体系M+的多电子态方法来解释，比用中性体系M的已占单电子态（轨道）为好。3. 系内仪器资源我们系现有英国VG公司ADES 400角分辨电子能谱仪，它是一台大型超真空多功能表面分析设备。多年来，经过侯晓远教授实验室的多次改进，增加了快速进样装置和一台国产小型分子束外延装置[4]，使实验者可以在不暴露大气的情况下，对自行生长样品的表面与界面进行分析测试；同时通过改进控制单元与计算机的接口，由原来的手动调节、机械录谱变为由计算机控制扫谱参数并记录扫描结果。图见网页。图2 多功能电子能谱仪与分子束外延装置的联机系统 ADES 400角分辨电子能谱仪系统如图（2）所示。整个系统由分析室（主室）、预处理室（预室）、快速进样室及小型MBE生长束源炉室四部分组成。电子能谱仪的本底真空度优于5×10-8Pa，配备有Ar离子枪可以处理样品，俄歇电子能谱（AES）测量样品表面化学状态，低能电子衍射（LEED）测量样品表面结构，另外该装置还有配备了双阳极X光枪（Al和Mg靶），可以做紫外光电子能谱（UPS）。生长室本底真空度优于3×10-8Pa，生长过程真空度优于3×10-7Pa。生长室中可以同时装5个由循环水冷却的蒸发源，同时还配备了一个可以对样品的表面晶体结构进行原位实时测量的反射式高能电子衍射（RHEED）装置，样品的生长速率可以由晶体振荡器来测量，而且样品架有加热装置，可以用来处理样品或对样品在生长时加温，此外，生长室还安装了可以自动控制的劈形样品生长装置。有关这套劈形样品生长装置的消息介绍可以参考论文[5]。因此这套设备可以用分子束外延的办法生长磁性金属和合金，然后再分析室进行一些表面测量，制备好的样品，用金或银做为保护层覆盖后，再拿出真空室进行结构和磁性测量。 4. 参考文献[1] 染野檀，安盛岩雄，《表面分析》，科学出版社（1983）[2] 王华馥，吴自勤，《固体物理实验方法》，高等教育出版社（1990）[3] A.Einsten, Ann.Phys.,17, 132（1905）[4] 朱国兴，张明，徐敏，《半导体学报》， 14，719（1993）[5] 丁海峰，硕士论文，1998，复旦大学

多功能电子能谱仪：在一台电子能谱仪中同时安装了多种分析功能的仪器为多功能能谱仪。它经济实用，一个样品在同一仪器系统中，可以用多种分析方法，获得更多得信息；但其性能指标受到限制，因此每种多功能电子能谱仪都有侧重点；另一个缺点就是，仪器的利用率下降。除XPS和AES外，电子能谱仪上到底有可能能安装那些分析功能呢？请大家发表高见。说说你所见过的功能最多的电子能仪系统。

【专家讲座】：电子能谱技术与纳米材料表征【讲座时间】：2015年06月02日 10:00【主讲人】：姚文清 （高级工程师。国家大型科学仪器中心—北京电子能谱中心副主任，清华大学分析中心表面分析室主任。先后获得北京理工大学工学学士和清华大学工程硕士，并做为高级访问学者到访香港理工大学访问研究。。）【会议简介】 电子能谱（photoelectron spectroscopy），利用光电效应的原理测量单色辐射从样品上打出来的光电子的动能（并由此测定其结合能）、光电子强度和这些电子的角分布，并应用这些信息来研究原子、分子、凝聚相，尤其是固体表面的电子结构的技术。对固体而言，光电子能谱是一项表面灵敏的技术。 电子能谱技术主要用于表征纳米材料表面的化学组分、原子排列以及电子状态等信息。利用X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）对表面元素做出一次性的定性和定量分析，并通过离子束溅射获得元素深度的化学成分分布信息，利用高空间分辨率进行微区选点分析、线扫描分析以及元素面分布分析。电子能谱技术是应用于微电子器件、催化剂、材料保护、表面改性以及功能薄膜材料等方面表面分析和价态分析的重要分析方法。 本讲座主要介绍XPS和AES在纳米材料研究中的应用，并结合本课题组的研究工作进一步揭示利用电子能谱技术对器件表面失效的评价方法。-------------------------------------------------------------------------------1、报名条件：只要您是仪器网注册用户均可报名参加。2、报名截止时间：2015年06月02日 9:303、报名参会：http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInsidePage/14784、报名及参会咨询：QQ群—379196738

X光电子能谱分析的基本原理 　　一定能量的X光照射到样品表面，和待测物质发生作用，可以使待测物质原子中的电子脱离原子成为自由电子。该过程可用下式表示: 　hn=Ek+Eb+Er （10.3） 　　式中: hn：X光子的能量； Ek：光电子的能量； Eb：电子的结合能； Er：原子的反冲能量。 　　其中Er很小，可以忽略。对于固体样品，计算结合能的参考点不是选真空中的静止电子，而是选用费米能级，由内层电子跃迁到费米能级消耗的能量为结合能Eb，由费米能级进入真空成为自由电子所需的能量为功函数Φ，剩余的能量成为自由电子的动能Ek，式(103)又可表示为： hn=Ek+Eb+Φ （10.4） Eb= hn- Ek-Φ （10.5） 　　仪器材料的功函数Φ是一个定值，约为4eV，入射X光子能量已知，这样，如果测出电子的动能Ek，便可得到固体样品电子的结合能。各种原子，分子的轨道电子结合能是一定的。因此，通过对样品产生的光子能量的测定，就可以了解样品中元素的组成。元素所处的化学环境不同，其结合能会有微小的差别，这种由化学环境不同引起的结合能的微小差别叫化学位移，由化学位移的大小可以确定元素所处的状态。例如某元素失去电子成为离子后，其结合能会增加，如果得到电子成为负离子，则结合能会降低。因此，利用化学位移值可以分析元素的化合价和存在形式。 　　X光电子能谱法是一种表面分析方法，提供的是样品表面的元素含量与形态，而不是样品整体的成分。其信息深度约为3-5nm。如果利用离子作为剥离手段，利用XPS作为分析方法，则可以实现对样品的深度分析。固体样品中除氢、氦之外的所有元素都可以进行XPS分析。

各位同仁，应一些朋友的要求，希望能与电子能谱和表面分析方面的一些专业人士加强交流，特开此贴。请各位把：姓名单位联系电话邮件地址仪器型号等相关信息进行跟帖谢谢大家！朱永法2006.11.19

一般离子刻蚀样品（离子清洗样品）所用的枪为氩离子枪。主要清洗样品表面的粘污物和深度剖析时刻蚀样品。在电子能谱分析中常用离子刻蚀样品

好消息，清华大学北京电子能谱中心与仪器信息网将共同建设电子能谱仪版面，争取把这个版做成全国电子能谱仪用户最好的互动交流平台。版主zhuyongfa为清华大学化学系教授（博导），电子能谱仪专家。希望大家告诉自己的朋友和同行，不要错过难得的请教和交流机会，都来这里一起进行讨论，共同提高我国电子能谱的应用水平。仪器论坛将邀请更多的仪器分析行业的专家加入进来，共同把这个行业内难得的同行交流平台建设的更好！北京电子能谱中心简介：（http://www.bjsurface.cn)北京电子能谱中心是由国家科学技术部、教育部、北京市科委联合规划，并由清华大学具体负 建设、管理和日常运行的现代化表面分析实验室，属国家级表面分析公共服务平台。该中心于2005年5月正式建成并投入使用。 北京电子能谱中心于2005年3月装备了国际上最先进的PHI 700扫描俄歇微探针和PHI Quantera 扫描成像X射线光电子能谱。加上原有 的两台电子能谱仪，中心目前已拥有4台电子能谱仪。 中心是为推进北京地区表面科学研究和表面分析技术的发展而建立的。因此，中心的任务，除直接为清华大学各院系科研提供分析服务外，按照国家有关大型仪器共建、共管，资源共享的原则面向 全社会开放服务。

附近是X射线光电子能谱的分析通则的国家标准，希望对各位同仁有帮助。

职位：俄歇电子谱仪（AES）应用工程师（1人）工作内容：为用户提供仪器应用支持，帮助新用户做样品测试，对产品做技术讲解。应聘要求：1. 常驻北京，可以承担一定的出差任务（不超过1/3工作日）。2. 喜欢学习，乐于钻研仪器技术。诚实有信，实事求是。3. 具有材料学/化学/化工或相关学科硕士（含）以上学位。有电子光学类仪器的使用经验，熟悉俄歇电子能谱或XPS技术者优先。4. 具有良好的口头表达能力。熟练使用常规办公软件。5. 有耐心，愿意尽心尽力帮助用户解决困难。具有良好的自我管理能力。薪酬待遇：1. 日本电子公司（JEOL）提供完备的社保福利，严格执行法律规定的休假制度。2. 实际薪酬根据应聘人资历面试后确定。有意者请提供简历。联系人：李女士（li.qun@jeol.com.cn）此贴长期有效，直到职位招满。

个人感觉这里高手比较多:)大家都来 回答下下面的问题吧。原子光谱分析法、电子能谱分析法、质谱分析法与二次离子质谱分析法各有何特点？给出典型图谱并分析从中可以得到哪些信息？[em09511]

X射线光电子能谱（XPS）作为一种非常有效的表面分析技术在材料、化学、化工等诸多领域具有重要应用，但其原理和相关概念相对于许多简单测试技术稍显复杂，很多初步接触者在XPS测试和数据分析中经常出现错误。本课程

[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=100741]图片教程系统之：电子能谱分析法[/url]

【推荐网络讲座】《X射线光电子能谱分析国家标准宣贯与实施》讲座介绍：为积极推动表面分析科学与应用技术的快速发展，加强同行之间交流合作与仪器共享，展示相关领域新成就、新进展，由仪器信息网联手国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心在清华大学共同主办“第二届表面分析技术应用论坛”。此次应用研讨会旨在建立表面分析的交流平台，以期在自由研讨的学术氛围中让思想碰撞出火花，共同提升理论与技术水平, 促进表面分析科学研究队伍的壮大。组织方也希望通过此次表面化学分析标准宣传贯彻实施和应用研讨会，协助全国各表面分析实验室、相关科研及企事业单位更好地理解、执行这些标准，并在严格履行相应标准的过程中逐步提高分析技术水平与技能，提供更准确、客观的分析结果，提升产品的质量，促进国民经济发展。讲座时间：2018年3月15日讲师介绍：刘芬（中科院化学所） 吴正龙（北京师范大学） 谢景林（北京大学） 姚文清（清华大学）免费报名：[url=http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/xps/]http://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/xps/[/url]欢迎大家参加~~~~

查AES手册的时候，经常能见到某元素的LVV谱线，麻烦问一下各位：LVV指的是什么？是指L层-价带-价带之间的俄歇跃迁吗？

光电子能谱表面分析应用培训班邀请函尊敬的用户：您好！ 近年来很多大学、研究机构和高新技术产业公司购买了我公司的光电子能谱仪，为使广大新用户能够更好地使用该仪器，为使您的工作做出优异的成绩，我公司准备举办一期用户应用培训班，主要内容如下：  聘请资深专业老师授课并介绍相关国际、国内技术标准；  学员在老师的指导下上机操作，提高实际操作能力；  对测试结果进行分析讨论，掌握分析数据的能力。为此，特聘请中科院大连化物所盛世善研究员（兼国家标准化委员会表面分析分技术委员会委员）和中国科技大学麻茂生教授授课答疑，并指导学员操作，日程安排见附表1。 为使每一个单位的学员都能参与实际操作，本培训班只招收10个单位，敬请尽快报名。如名额不能满足贵单位的要求，我们将在举办下一期的培训班时优先考虑。每个单位的学员可自行携带2个样品进行测试。 本期培训班将于2008年5月8日至13日在山东省济南市山东大学举办，学员5月7日报到，差旅费自理，住宿标准间每人180元/天，单间360元/天，可根据需要选订，如有特殊要求请及早告知。培训费、资料费每人1000元。

附件是清华大学现代分析仪器实验书－XPS分析部分，应部分网友要求，在此上载。希望各位同仁，多提宝贵意见。朱永法2006.4.12[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=16673]X射线光电子能谱分析实验教材[/url]

关于光电子能谱的资料[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=34392]光电子能谱[/url]

[em61] [em24] 内容包括电子能谱基础，仪器构成，谱图分析，以及应用[img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=60958]《电子能谱及应用》讲义[/url]

关于XPS光电子能谱,我是个新手,所以想请教各位一个问题　　我上次做了个磨斑的XPS分析,预计里面会有FeS,结果分析出来的图中Fe的图,没有S的图,请问根据Fe的图能不能断定该磨斑含有FeS 谢谢!

刚接触X射线时间不长，从资料书上经常能看到X射线荧光分析，X射线衍射分析，X射线光电子能谱分析，总弄不明白，这三者之间有什么区别，又有什么联系呢。请高人指点。

我想请教一下：能量色散谱是用那种仪器测得？与光电子能谱是否一样？分别能进行那种分析？

请问在x射线光电子能谱仪和红外光谱仪在测定有机物的成分分析的应用方面有什么不同?