表面深度

如今“一部手机走天下”，已成为现实，智能手机的出现改变了我们的生活。它使我们原来许多物品逐步变得可有可无，渐渐成为我们生活中的伴侣。从1992年第一部智能手机的出现，到如今，手机已生重大革命；从触摸屏取代小键盘，再到大触摸屏手机的出现，彻底改变了手机行业。OLED智能手机显示屏的结构智能手机必须能够很好地抵抗使用过程中产生的外界应力。每次用户操作手机时，手机都会受到震动或刮擦，例如从口袋或袋子中取出手机或把他放在桌子上时。智能手机制造商正在努力实现显示屏、框架以及智能手机外壳的最佳耐刮性。人们使用各种方法来量化耐划伤性能——最合适的两种方法是划痕测试和纳米压痕测试。本应用报告将展示这两种方法在智能手机显示屏抗划擦性和能硬度表征中的应用。纳米压痕和纳米划痕测试纳米压痕测试是一种可以测量薄膜和小体积材料的硬度、弹性模量、蠕变和附着力的方法。用预先定义的载荷将金刚石棱锥压头压入被测材料表面，并记录压入深度。硬度、弹性模量和其他性能是使用ISO14577 标准通过载荷-位移曲线获得的。划痕试验是一种表征涂层附着力和耐划痕性的方法。划痕试验通常使用球形金刚石压头进行，该压头在载荷增加的情况下“划痕”涂层表面，从而产生涂层分层。临界载荷对应于分层或其他类型的粘合剂开始损伤时的载荷，并作为量化表面层或材料的附着力或耐刮擦性的方法。纳米划痕测试仪纳米压痕测试仪1划痕测试保护玻璃耐划性能测试智能手机显示屏的保护玻璃通常由Gorilla玻璃制成，它是一种铝硅酸盐玻璃，并通过浸泡在高温钾盐离子交换槽中进行增韧，防止裂纹扩展和阻止缺陷生成。Gorilla玻璃具有极高的硬度和耐刮擦性，重量轻，光学性能优异。然而，即使如此坚硬且耐划伤的玻璃也可能被划伤，因此有一项正在进行的研究旨在通过表面沉积保护陶瓷层进一步提高其耐划伤性。由于陶瓷层非常薄（~100nm），最适合表征耐划伤性的仪器是安东帕尔纳米划痕测试仪（NST3）。下图显示了在100 nm氧化铝（Al2O3）保护层的Gorilla玻璃上，使用半径为2μm的球形针尖进行高达50 mN的渐进加载试验的结果。氧化铝沉积层的典型破坏形态如图1所示。图1: 在光学显微镜下观察到的划痕后典型失效形貌图2通过临界载荷值（Lc1）下划痕深度（Pd）、残余深度（Rd）和摩擦系数（CoF）的突然变化，对失效进行了显微镜观察，得到关于氧化铝层抗划伤性的重要信息：临界载荷（Lc）越高，抗划伤性越好。图2:划痕实验过程中记录的信号智能手机屏幕上的浅划痕的自修复（恢复）智能手机显示屏上的大多数划痕都很深，肉眼可见（图3）。如果用户希望再次获得平滑的显示，通常必须更换前面板。为了验证清除过程是否有效，并确定可以修复的最大划痕深度，我们在恒定载荷下创建了几个系列的划痕。每一系列划痕都是在不同的载荷下进行的，以获得不同的划痕深度，并且可以评估恢复过程的可靠性。由于必须产生非常浅的划痕，NST3用于创建划痕。图3: 智能手机屏幕上的划痕除了产生可控划痕外，由于扫描后功能，纳米划痕测试仪 （NST3）还可以用作轮廓仪。测量受损智能手机屏幕的表面轮廓，从而评估已存在的划痕深度。测量设置的典型示例如图4所示。在划痕轮廓采集结束时，可以从划痕软件 导出数据，并直接由合适的分析软件（如TalyMap Gold）处 理，以确定预先存在的划痕深度（图5）。根据结果，制造商可以决定是否可以翻新智能手机屏幕。图 4: 使用NST3测量智能手机屏幕的表面轮廓图5: TalyMap软件分析预先存在的划痕的表面轮廓，以确定划痕深度（0.26μm）显示屏塑料/金属外壳的耐刮擦性位于智能手机显示屏旁边的显示屏框架上的油漆容易被划伤，尤其是边缘（图6）。因此，制造商希望提高显示屏框架上油漆的耐刮擦性和附着力。图6: 智能手机外壳上的磨损在这个案例研究中，比较手机外壳上两种不同薄膜的耐刮擦性能和附着力。薄膜的厚度约为30um，对此类薄膜进行划痕测试的最合适的仪器是Rvetest（RST3）或Micro CombiTester(MCT3)，他们施加载荷最高达200N(RST3)30N(MCT3)，最大划痕深度1mm，使用半径为200um的球形压头和渐进力载荷模式进行划痕1试验，划痕的全景成像如图7所示。图7：两种油漆划痕全景成像涂层1号和2号样品进行比较，2号的分层发生在较低的载荷且损坏也比较严重，2号的耐刮擦性能也不如1。因此，1应能抵抗较长时间的刮擦，其使用应优先于抗刮擦性较差的2。2纳米压痕测试玻璃体上有机薄膜的硬度和弹性模量智能手机显示屏的一个重要组成部分是有机薄膜，有机薄膜已经在OLED显示器中得到广泛应用。它们代表了智能手机显示屏市场的很大一部分，而且在灵活性方面具有的巨大优势，可以开发可折叠手机。有机薄膜的硬度和弹性模量等力学性能非常重要，因为它们表明了薄膜的质量，可以用来预测耐久性。有机电致发光（OLED）层的厚度在100纳米到500纳米之间，其力学性能的测量需要非常灵敏的仪器。安东帕尔超纳米压痕测试仪（UNHT3）具有合适的载荷和位移分辨率，可以可靠地测试这样的薄膜。图8显示了沉积在玻璃基板上的七种OLED薄膜的典型测量结果，每层的厚度约为100nm，最大压入深度控制在10nm。图8: 七种OLED薄膜典型载荷-位移曲线在每个样品上进行了五次最大载荷为300μN的压痕实验， 压痕载荷-位移曲线获得的每个样品的硬度和弹性模量 （图9）所示：弹性模量在33 GPa到55 GPa之间变化，硬度在280 MPa到400 MPa之间变化，标准偏差约为5%， 这证实了各层的均匀性良好，并允许安全区分各。A、B 和D层的硬度最高，C和F层的硬度最低。结果表明，UNHT3 可以用于非常薄的层的机械性能的可靠表征，从而有助于开发新的OLED层。图9: 七个OLED薄膜的硬度和弹性模量光学透明粘合剂（OCA）的机械性能光学透明粘合剂（OCA）是一种薄的粘合薄膜。例如：在智能手机行业中用于将显示器的不同组件之间连接。不仅这些薄膜的粘合性能很重要，而且它们的力学性能也很重要，因为它们决定了OCA的使用方式。安东帕尔生物压痕测试仪已用于测量此类粘合剂。生物压痕仪可以测量粘附力，还可以获得薄膜的刚度（弹性模量）和其与时间相关的特性（蠕变）。保证薄膜牢固地粘附着在基体上，以避免薄膜弯曲，这一点至关重要。在这个案例研究中，我们对三种不同的胶进行了表征：一种柔软的（a），弹性模量（E）约为0.35 MPa，两种较硬的（B，C），弹性模量约为208 MPa和约80 MPa，其中最大压入深度均控制在薄膜厚度的15%左右。图10：生物压痕仪用于测量附着在玻片上的OCA薄膜这些实验使用了半径为500μm的球形针尖，对于较薄的薄膜，建议使用半径较小的针尖，以避免基底的影响。最大压入载荷为0.5mN，最大压入深度在1μm和16μm之间变化，最大载荷下的保持时间为30秒。图11显示三种OCA薄膜的三种压痕曲线的比较，在针尖接近样品表面时，记录了粘附力。尽管在每个样品的不同区域进行了测量，但测量结果显示出良好的重复性。这表明，尽管粘合性能取决于两个接触部件的表面状态，但由于一个样品上的粘合力和所有压痕曲线非常相似，因此达到了稳定状态。图11：三种不同弹性模量OCA薄膜（A、B、C）的压痕曲线对比。4纳米压痕测试划痕测试和纳米压痕测试是智能手机显示屏的重要测试方 法，因为它们可以模拟现实生活中的情况，如冲击或硬物划伤。划痕测试适用于研究保护智能手机显示屏的覆盖玻璃的耐划痕性。该方法也有助于表征薄膜显示框上的附着力，从而选择附着力最佳的粘合剂。最后，该技术还可用于测量屏幕上预先存在的划痕的最大深度，评估其是否可以翻新。纳米压痕测试用于测量沉积在显示器玻璃上的功能薄膜的硬度和弹性模量。力学性能反映了新型显示器开发过程中 薄膜的质量。此外，纳米压痕法允许测定用于安装智能手机屏幕的光学透明粘合剂（OCA）薄膜的粘弹性和力学性。安东帕中国总部销售热线：+86 4008202259售后热线：+86 4008203230官网：www.anton-paar.cn在线商城：shop.anton-paar.cn

上图是瑞士摄影师马丁-奥格里利 ( Martin Oeggerli ) 通过扫描电子显微镜SEM拍摄的花粉照片，是不是很炫酷？但并非所有样品通过SEM，都能得到上图中直观惊艳的照片，更多样品需要经过预处理后方可充分展示。GDS就是对样品进行预处理，将观测的界面更好展示出来的利器。通过氩气等离子体持续轰击样品表面、溅射出样品离子后再进行分析的方法，GDS可以轻松替SEM剥蚀样品，供SEM进行观测。那与其他可用的剥蚀方法相比，GDS在样品制备与表征上有哪些优势呢？让我们一起来看看。GDS通过控制溅射时间，能精确地获得不同深度和清晰度的界面，将任意深度的包埋层完美地展现出来，供SEM分析。上图是铜表面的元素深度剖析图。铜的表面覆盖一层硫脲，硫脲分子通过硫端吸附到铜表面，C-S键垂直于金属表面。这个吸附层在深度剖面上以窄峰的形式清晰地显示在铜基体上方，包括碳、氢、氮和硫。从右图我们还可以看到，峰的位置按照吸附在铜基体上的硫脲分子的方向顺序被分离和定位。在扫描电镜中，必须精确控制溅射深度，GDS这种在原子尺度深度的分辨率，使这种精细的分析得以实现。GDS使用的是能力很低（低于50eV）但电流密度很高（~100mA cm-2）的氩气等离子体。氩离子的高电流密度能确保高速溅射，溅射速率每分钟达到1-10μm，整个样品的处理时间短，包括溅射在内往往几秒至几分钟就能搞定，相比于以往费时费力的机械抛光、化学抛光、电化学抛光、超薄切片等制备方法，不知道快了多少倍。比如为了获得高质量的表面，通常会用胶态二氧化硅悬浮液对样品进行抛光，来去除受损的表面区域。但是这种方法的抛光率非常低（仅为每分钟几纳米），因此对于延伸几百纳米的区域来说，需要数小时甚至一天的时间。而通过GDS溅射，可以在几十秒内去除大多数材料的受损表面区域。另外，GDS还有一个特点就是它是靠氩离子去撞击样品，通过溅射方法移除样品表面的材料，是对样品粒子一层层的剥蚀。此外，由于差动溅射效应，GDS能够在不同材料的分界处产生清晰的界面，这对于观测样品的表面形貌非常重要。而传统的机械抛光，靠的是细小的抛光粉的磨削、滚压，在对样品表面磨削的过程中势必会将凸起的花纹也一并磨掉，只留下光秃秃的平滑面。Show一个简单的比较图，让大家更直观的感受一下：（a）是机械抛光获得的结果，（b）是GDS剥蚀3S后获得的结果（a）图中是机械抛光获得的结果，我们看到样品表面的纹理被磨掉了；（b）图是GDS剥蚀处理后的结果，样品表面的花纹和结构保存的很好，我们可以看到表面的精细结构。我们再来看一个例子：通过超薄切片处理过的镀锌钢的横截面（a）图是通过超薄切片技术制备的整个镀锌钢样品的SEM图像；（b）图是通过超薄切片技术制备的镀锌钢样品中，锌/钢界面的SEM图，可以看到表面有严重的刮痕；（c）图是对（b）进行GDS溅射10秒后，锌/钢界面的SEM图片，可以看到而GDS制备的样品消除了刮痕，完美保留了样品的形貌。GDS除了可以为扫描电镜制备样品外，还可以联合SEM全面表征样品。下面是同一个样品：AlCrN/TiN/AlCrN/TiN/Fe使用SEM和GDS分别测试的结果。SEM提供了样品横截面的结构：根据颜色的深浅，可以了解到样品包含4个镀层，图中详细标注了不同镀层的厚度；GDS则展示了样品中各元素从表面到铁基体，不同深度处的含量分布。两个结果有交叠的信息也有截然不同的信息，更加全面立体地展示了样品的结构信息和含量分布。往期回顾【GDS微课堂-1】随Dr.JY掀起GDS神秘面纱【GDS微课堂-2】七问七答，掌握GDS常用概念【GDS微课堂-3】GDS解密：如何打造钢铁侠的战衣盔甲?【GDS微课堂-4】锂电池研发的“秘密武器”【GDS微课堂-5】“钢铁侠”背后的清洁能源之梦【GDS微课堂-6】看GDS如何助力“灯厂”奥迪独领风骚？ HORIBA Optical SchoolHORIBA一直致力于为用户普及光谱基础知识，旗下的JobinYvon更有着200年的光学、光谱经验，HORIBA非常乐意与大家分享这些经验，为此特创立Optical School（光谱学院）。无论是刚接触光谱的学生，还是希望有所建树的研究者，都能在这里找到适合的资料及课程。 HORIBA希望通过这种分享方式，使您对光学及光谱技术有更系统、全面的了解，不断提高仪器使用水平，解决应用中的问题，进而提升科研水平，更好地探索未知世界。

利用电子、光子、离子、原子、强电场、热能等与固体表面的相互作用，测量从表面散射或发射的电子、光子、离子、原子、分子的能谱、光谱、质谱、空间分布或衍射图像，得到表面成分、表面结构、表面电子态及表面物理化学过程等信息的各种技术，统称为先进材料表征方法。先进材料表征方法包括表面元素组成、化学态及其在表层的分布测定等。后者涉及元素在表面的横向和纵向(深度)分布。先进材料表征方法特点表面是固体的终端，表面向外一侧没有近邻原子，表面原子有部分化学键伸向空间，形成“悬空键”。因此表面具有与体相不同的较活跃的化学性质。表面指物体与真空或气体的界面。先进材料表征方法通常研究的是固体表面。表面有时指表面的单原子层，有时指上面的几个原子，有时指厚度达微米级的表面层。应用领域航空、汽车、材料、电子、化学、生物、地质学、医学、冶金、机械加工、半导体制造、陶瓷品等。X射线能谱分析（EDS）应用范围PCB、PCBA、FPC等。测试步骤将样品进行表面镀铂金后，放入扫描电子显微镜样品室中，使用15 kV的加速电压对测试位置进行放大观察，并用X射线能谱分析仪对样品进行元素定性半定量分析。样品要求非磁性或弱磁性，不易潮解且无挥发性的固态样品，小于8CM*8CM*2CM。典型图片PCB焊盘测试图片成分分析测试谱图聚焦离子束技术（FIB）聚焦离子束技术（Focused Ion beam，FIB）是利用电透镜将离子束聚焦成非常小尺寸的离子束轰击材料表面，实现材料的剥离、沉积、注入、切割和改性。随着纳米科技的发展，纳米尺度制造业发展迅速，而纳米加工就是纳米制造业的核心部分，纳米加工的代表性方法就是聚焦离子束。近年来发展起来的聚焦离子束技术（FIB）利用高强度聚焦离子束对材料进行纳米加工，配合扫描电镜（SEM）等高倍数电子显微镜实时观察，成为了纳米级分析、制造的主要方法。目前已广泛应用于半导体集成电路修改、离子注入、切割和故障分析等。聚焦离子束技术（FIB）可为客户解决的产品质量问题（1）在IC生产工艺中，发现微区电路蚀刻有错误，可利用FIB的切割，断开原来的电路，再使用定区域喷金，搭接到其他电路上，实现电路修改，最高精度可达5nm。（2）产品表面存在微纳米级缺陷，如异物、腐蚀、氧化等问题，需观察缺陷与基材的界面情况，利用FIB就可以准确定位切割，制备缺陷位置截面样品，再利用SEM观察界面情况。（3）微米级尺寸的样品，经过表面处理形成薄膜，需要观察薄膜的结构、与基材的结合程度，可利用FIB切割制样，再使用SEM观察。聚焦离子束技术（FIB）注意事项（1）样品大小5×5×1cm，当样品过大需切割取样。（2）样品需导电，不导电样品必须能喷金增加导电性。（3）切割深度必须小于50微米。应用实例（1）微米级缺陷样品截面制备（2）PCB电路断裂位置，利用离子成像观察铜箔金相。俄歇电子能谱分析（AES）俄歇电子能谱技术（Auger electron spectroscopy，简称AES），是一种表面科学和材料科学的分析技术，因检测由俄歇效应产生的俄歇电子信号进行分析而命名。这种效应系产生于受激发的原子的外层电子跳至低能阶所放出的能量被其他外层电子吸收而使后者逸出，这一连串事件称为俄歇效应，而逃脱出来的电子称为俄歇电子，通过检测俄歇电子的能量和数量来进行定性定量分析。AES应用于鉴定样品表面的化学性质及组成的分析，其特点在俄歇电子来极表面甚至单个原子层，仅带出表面的化学信息，具有分析区域小、分析深度浅和不破坏样品的特点，广泛应用于材料分析以及催化、吸附、腐蚀、磨损等方面的研究。俄歇电子能谱分析（AES）可为客户解决的产品质量问题（1）当产品表面存在微小的异物，而常规的成分测试方法无法准确对异物进行定性定量分析，可选择AES进行分析，AES能分析≥20nm直径的异物成分，且异物的厚度不受限制（能达到单个原子层厚度，0.5nm）。（2）当产品表面膜层太薄，无法使用常规测试进行厚度测量，可选择AES进行分析，利用AES的深度溅射功能测试≥3nm膜厚厚度。（3）当产品表面有多层薄膜，需测量各层膜厚及成分，利用D-SIMS（AES）能准确测定各层薄膜厚度及组成成分。注意事项（1）样品最大规格尺寸为1×1×0.5cm，当样品尺寸过大需切割取样。（2）取样的时候避免手和取样工具接触到需要测试的位置，取下样品后使用真空包装或其他能隔离外界环境的包装， 避免外来污染影响分析结果。（3）由于AES测试深度太浅，无法对样品喷金后再测试，所以绝缘的样品不能测试，只能测试导电性较好的样品。（4）AES元素分析范围Li-U，只能测试无机物质，不能测试有机物物质，检出限0.1%。应用实例样品信息：样品为客户端送检LED碎片，客户端反映LED碎片上Pad表面存在污染物，要求分析污染物的类型。失效样品确认：将LED碎片放在金相显微镜下观察，寻找被污染的Pad，通过观察，发现Pad表面较多小黑点。X射线光电子能谱分析（XPS）X射线光电子能谱技术X射线光电子能谱技术（X-ray photoelectron spectroscopy，简称XPS）是一种表面分析方法， 使用X射线去辐射样品，使原子或分子的内层电子或价电子受激发射出来，被光子激发出来的电子称为光电子，可以测量光电子的能量和数量，从而获得待测物组成。XPS主要应用是测定电子的结合能来鉴定样品表面的化学性质及组成的分析，其特点在光电子来自表面10nm以内，仅带出表面的化学信息，具有分析区域小、分析深度浅和不破坏样品的特点，广泛应用于金属、无机材料、催化剂、聚合物、涂层材料矿石等各种材料的研究，以及腐蚀、摩擦、润滑、粘接、催化、包覆、氧化等过程的研究。X射线光电子能谱分析（XPS）可为客户解决的产品质量问题（1）当产品表面存在微小的异物，而常规的成分测试方法无法准确对异物进行定性定量分析，可选择XPS进行分析，XPS能分析≥10μm直径的异物成分以及元素价态，从而确定异物的化学态，对失效机理研究提供准确的数据。（2）当产品表面膜层太薄，无法使用常规测试进行厚度测量，可选择XPS进行分析，利用XPS的深度溅射功能测试≥20nm膜厚厚度。（3）当产品表面有多层薄膜，需测量各层膜厚及成分，利用D-SIMS能准确测定各层薄膜厚度及组成成分。（4）当产品的表面存在同种元素多种价态的物质，常规测试方法不能区分元素各种价态所含的比例，可考虑XPS价态分析，分析出元素各种价态所含的比例。注意事项（1）样品最大规格尺寸为1×1×0.5cm，当样品尺寸过大需切割取样。（2）取样的时候避免手和取样工具接触到需要测试的位置，取下样品后使用真空包装或其他能隔离外界环境的包装， 避免外来污染影响分析结果。（3）XPS测试的样品可喷薄金（不大于1nm），可以测试弱导电性的样品，但绝缘的样品不能测试。（4）XPS元素分析范围Li-U，只能测试无机物质，不能测试有机物物质，检出限0.1%。应用实例样品信息：客户端发现PCB板上金片表面被污染，对污染区域进行分析，确定污染物类型。测试结果谱图动态二次离子质谱分析（D-SIMS）飞行时间二次离子质谱技术二次离子质谱技术（Dynamic Secondary Ion Mass Spectrometry，D-SIMS）是一种非常灵敏的表面分析技术，通过用一次离子激发样品表面，打出极其微量的二次离子，根据二次离子的质量来测定元素种类，具有极高分辨率和检出限的表面分析技术。D-SIMS可以提供表面，薄膜，界面以至于三维样品的元素结构信息，其特点在二次离子来自表面单个原子层（1nm以内），仅带出表面的化学信息，具有分析区域小、分析深度浅和检出限高的特点，广泛应用于物理，化学，微电子，生物，制药，空间分析等工业和研究方面。动态二次离子质谱分析（D-SIMS）可为客户解决的产品质量问题（1）当产品表面存在微小的异物，而常规的成分测试方法无法准确对异物进行定性定量分析，可选择D-SIMS进行分析，D-SIMS能分析≥10μm直径的异物成分。（2）当产品表面膜层太薄，无法使用常规测试进行膜厚测量，可选择D-SIMS进行分析，利用D-SIMS测量≥1nm的超薄膜厚。（3）当产品表面有多层薄膜，需测量各层膜厚及成分，利用D-SIMS能准确测定各层薄膜厚度及组成成分。（4）当膜层与基材截面出现分层等问题，但是未能观察到明显的异物痕迹，可使用D-SIMS分析表面超痕量物质成分，以确定截面是否存在外来污染，检出限高达ppb级别。（5）掺杂工艺中，掺杂元素的含量一般是在ppm-ppb之间，且深度可达几十微米，使用常规手段无法准确测试掺杂元素从表面到心部的浓度分布，利用D-SIMS可以完成这方面参数测试。动态二次离子质谱分析（D-SIMS）注意事项（1）样品最大规格尺寸为1×1×0.5cm，当样品尺寸过大需切割取样，样品表面必须平整。（2）取样的时候避免手和取样工具接触到需要测试的位置，取下样品后使用真空包装或其他能隔离外界环境的包装， 避免外来污染影响分析结果。（3）D-SIMS测试的样品不受导电性的限制，绝缘的样品也可以测试。（4）D-SIMS元素分析范围H-U，检出限ppb级别。应用实例样品信息：P92钢阳极氧化膜厚度分析。飞行时间二次离子质谱分析（TOF-SIMS）飞行时间二次离子质谱技术（Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry，TOF-SIMS）是一种非常灵敏的表面分析技术，通过用一次离子激发样品表面，打出极其微量的二次离子，根据二次离子因不同的质量而飞行到探测器的时间不同来测定离子质量，具有极高分辨率的测量技术。可以广泛应用于物理，化学，微电子，生物，制药，空间分析等工业和研究方面。TOF-SIMS可以提供表面，薄膜，界面以至于三维样品的元素、分子等结构信息，其特点在二次离子来自表面单个原子层分子层（1nm以内），仅带出表面的化学信息，具有分析区域小、分析深度浅和不破坏样品的特点，广泛应用于物理，化学，微电子，生物，制药，空间分析等工业和研究方面。飞行时间二次离子质谱分析（TOF-SIMS）可为客户解决的产品质量问题（1）当产品表面存在微小的异物，而常规的成分测试方法无法准确对异物进行定性定量分析，可选择TOF-SIMS进行分析，TOF-SIMS能分析≥10μm直径的异物成分。（2）当产品表面膜层太薄，无法使用常规测试进行成分分析，可选择TOF-SIMS进行分析，利用TOF-SIMS可定性分析膜层的成分。（3）当产品表面出现异物，但是未能确定异物的种类，利用TOF-SIMS成分分析，不仅可以分析出异物所含元素，还可以分析出异物的分子式，包括有机物分子式。（4）当膜层与基材截面出现分层等问题，但是未能观察到明显的异物痕迹，可使用TOF-SIMS分析表面痕量物质成分，以确定截面是否存在外来污染，检出限高达ppm级别。飞行时间二次离子质谱分析（TOF-SIMS）注意事项（1）样品最大规格尺寸为1×1×0.5cm，当样品尺寸过大需切割取样。（2）取样的时候避免手和取样工具接触到需要测试的位置，取下样品后使用真空包装或其他能隔离外界环境的包装， 避免外来污染影响分析结果。（3）TOF-SIMS测试的样品不受导电性的限制，绝缘的样品也可以测试。（4）TOF-SIMS元素分析范围H-U，包含有机无机材料的元素及分子态，检出限ppm级别。应用实例样品信息：铜箔表面覆盖有机物钝化膜，达到保护铜箔目的，客户端需要分析分析苯并咪唑与铜表面结合方式。

上接：晶圆表面缺陷检测方法综述【上】4. 基于机器学习的晶圆表面缺陷检测机器学习主要是将一个具体的问题抽象成一个数学模型，通过数学方法求解模型，求解该问题，然后评估该模型对该问题的影响。根据训练数据的特点，分为监督学习、无监督学习和半监督学习。本文主要讨论这三种机器学习方法在晶圆表面缺陷检测中的应用。机器学习模型比较如表2所示。表 2.机器学习算法的比较。分类算法创新局限监督学习KNN系列对异常数据不敏感，准确率高。复杂度高，计算强度高。决策树-Radon应用Radon以形成新的缺陷特征。过拟合非常熟练。SVMSVM 可对多变量、多模态和不可分割的数据点进行高效分类。它对多个样本不友好，内核函数难以定位。无监督学习多层感知器聚类算法采用多层感知器增强特征提取能力。取决于激活函数的选择。DBSCAN可以根据缺陷模式特征有选择地去除异常值。样本密度不均匀或样本过大，收敛时间长，聚类效果差。SOM高维数据可以映射到低维空间，保持高维空间的结构。目标函数不容易确定。半监督学习用于增强标记的半监督框架将监督集成学习与无监督SOM相结合，构建了半监督模型。培训既费时又费时。半监督增量建模框架通过主动学习和标记样本来增强模型性能，从而提高模型性能。性能取决于标记的数据量。4.1. 监督学习监督学习是一种学习模型，它基于该模型对所需的新数据样本进行预测。监督学习是目前晶圆表面缺陷检测中广泛使用的机器学习算法，在目标检测领域具有较高的鲁棒性。Yuan，T等提出了一种基于k-最近邻（KNN）的噪声去除技术，该技术利用k-最近邻算法将全局缺陷和局部缺陷分离，提供晶圆信息中所有聚合的局部缺陷信息，通过相似聚类技术将缺陷分类为簇，并利用聚类缺陷的参数化模型识别缺陷簇的空间模式。Piao M等提出了一种基于决策树的晶圆缺陷模式识别方法。利用Radon变换提取缺陷模式特征，采用相关性分析法测度特征之间的相关性，将缺陷特征划分为特征子集，每个特征子集根据C4.5机制构建决策树。对决策树置信度求和，并选择总体置信度最高的类别。决策树在特定类别的晶圆缺陷检测中表现出更好的性能，但投影的最大值、最小值、平均值和标准差不足以代表晶圆缺陷的所有空间信息，因此边缘缺陷检测性能较差。支持向量机（SVM）在监督学习中也是缺陷检测的成熟应用。当样本不平衡时，k-最近邻算法分类效果较差，计算量大。决策树也有类似的问题，容易出现过度拟合。支持向量机在小样本和高维特征的分类中仍然具有良好的性能，并且支持向量机的计算复杂度不依赖于输入空间的维度，并且多类支持向量机对过拟合问题具有鲁棒性，因此常被用作分类器。R. Baly等使用支持向量机（SVM）分类器将1150张晶圆图像分为高良率和低良率两类，然后通过对比实验证明，相对于决策树，k-最近邻（KNN）、偏最小二乘回归（PLS回归）和广义回归神经网络（GRNN），非线性支持向量机模型优于上述四种晶圆分类方法。多类支持向量机在晶圆缺陷模式分类中具有更好的分类精度。L. Xie等提出了一种基于支持向量机算法的晶圆缺陷图案检测方案。采用线性核、高斯核和多项式核进行选择性测试，通过交叉验证选择测试误差最小的核进行下一步的支持向量机训练。支持向量机方法可以处理图像平移或旋转引起的误报问题。与神经网络相比，支持向量机不需要大量的训练样本，因此不需要花费大量时间训练数据样本进行分类。为复合或多样化数据集提供更强大的性能。4.2. 无监督学习在监督学习中，研究人员需要提前将缺陷样本类型分类为训练的先验知识。在实际工业生产中，存在大量未知缺陷，缺陷特征模糊不清，研究者难以通过经验进行判断和分类。在工艺开发的早期阶段，样品注释也受到限制。针对这些问题，无监督学习开辟了新的解决方案，不需要大量的人力来标记数据样本，并根据样本之间的特征关系进行聚类。当添加新的缺陷模式时，无监督学习也具有优势。近年来，无监督学习已成为工业缺陷检测的重要研究方向之一。晶圆图案上的缺陷图案分类不均匀，特征不规则，无监督聚类算法对这种情况具有很强的鲁棒性，广泛用于检测复杂的晶圆缺陷图案。由于簇状缺陷（如划痕、污渍或局部失效模式）导致难以检测，黄振提出了一种解决该问题的新方法。提出了一种利用自监督多层感知器检测缺陷并标记所有缺陷芯片的自动晶圆缺陷聚类算法（k-means聚类）。Jin C H等提出了一种基于密度的噪声应用空间聚类（DBSCAN）的晶圆图案检测与分类框架，该框架根据缺陷图案特征选择性地去除异常值，然后提取的缺陷特征可以同时完成异常点和缺陷图案的检测。Yuan， T等提出了一种多步晶圆分析方法，该方法基于相似聚类技术提供不同精度的聚类结果，根据局部缺陷模式的空间位置识别出种混合型缺陷模式。利用位置信息来区分缺陷簇有一定的局限性，当多个簇彼此靠近或重叠时，分类效果会受到影响。Di Palma，F等采用无监督自组织映射（SOM）和自适应共振理论（ART1）作为晶圆分类器，对1种不同类别的晶圆进行了模拟数据集测试。SOM 和 ART1 都依靠神经元之间的竞争来逐步优化网络以进行无监督分类。由于ART是通过“AND”逻辑推送到参考向量的，因此在处理大量数据集时，计算次数增加，无法获得缺陷类别的实际数量。调整网络标识阈值不会带来任何改进。SOM算法可以将高维输入数据映射到低维空间，同时保持输入数据在高维空间中的拓扑结构。首先，确定神经元的类别和数量，并通过几次对比实验确定其他参数。确定参数后，经过几个学习周期后，数据达到渐近值，并且在模拟数据集和真实数据集上都表现良好。4.3. 半监督学习半监督学习是一种结合了监督学习和无监督学习的机器学习方法。半监督学习可以使用少量的标记数据和大量的未标记数据来解决问题。基于集成的半监督学习过程如图 8 所示。避免了完全标记样品的成本消耗和错误标记。半监督学习已成为近年来的研究热点。图8.基于集成的半监督学习监督学习通常能获得良好的识别结果，但依赖于样本标记的准确性。晶圆数据样本可能存在以下问题。首先是晶圆样品数据需要专业人员手动标记。手动打标过程是主观的，一些混合缺陷模式可能会被错误标记。二是某些缺陷模式的样本不足。第三，一些缺陷模式一开始就没有被标记出来。因此，无监督学习方法无法发挥其性能。针对这一问题，Katherine Shu-Min Li等人提出了一种基于集成的半监督框架，以实现缺陷模式的自动分类。首先，在标记数据上训练监督集成学习模型，然后通过该模型训练未标记的数据。最后，利用无监督学习算法对无法正确分类的样本进行处理，以达到增强的标记效果，提高晶圆缺陷图案分类的准确性。Yuting Kong和Dong Ni提出了一种用于晶圆图分析的半监督增量建模框架。利用梯形网络改进的半监督增量模型和SVAE模型对晶圆图进行分类，然后通过主动学习和伪标注提高模型性能。实验表明，它比CNN模型具有更好的性能。5. 基于深度学习的晶圆表面缺陷检测近年来，随着深度学习算法的发展、GPU算力的提高以及卷积神经网络的出现，计算机视觉领域得到了定性的发展，在表面缺陷检测领域也得到了广泛的应用。在深度学习之前，相关人员需要具备广泛的特征映射和特征描述知识，才能手动绘制特征。深度学习使多层神经网络能够通过抽象层自动提取和学习目标特征，并从图像中检测目标对象。Cheng KCC等分别使用机器学习算法和深度学习算法进行晶圆缺陷检测。他们使用逻辑回归、支持向量机（SVM）、自适应提升决策树（ADBT）和深度神经网络来检测晶圆缺陷。实验证明，深度神经网络的平均准确率优于上述机器学习算法，基于深度学习的晶圆检测算法具有更好的性能。根据不同的应用场景和任务需求，将深度学习模型分为分类网络、检测网络和分割网络。本节讨论创新并比较每个深度学习网络模型的性能。5.1. 分类网络分类网络是较老的深度学习算法之一。分类网络通过卷积、池化等一系列操作，提取输入图像中目标物体的特征信息，然后通过全连接层，根据预设的标签类别进行分类。网络模型如图 9 所示。近年来，出现了许多针对特定问题的分类网络。在晶圆缺陷检测领域，聚焦缺陷特征，增强特征提取能力，推动了晶圆检测的发展。图 9.分类网络模型结构图在晶圆制造过程中，几种不同类型的缺陷耦合在晶圆中，称为混合缺陷。这些类型的缺陷复杂多变且随机性强，已成为半导体公司面临的主要挑战。针对这一问题，Wang J等提出了一种用于晶圆缺陷分类的混合DPR（MDPR）可变形卷积网络（DC-Net）。他们设计了可变形卷积的多标签输出和一热编码机制层，将采样区域聚焦在缺陷特征区域，有效提取缺陷特征，对混合缺陷进行分类，输出单个缺陷，提高混合缺陷的分类精度。Kyeong和Kim为混合缺陷模式的晶圆图像中的每种缺陷设计了单独的分类模型，并通过组合分类器网络检测了晶圆的缺陷模式。作者使用MPL、SVM和CNN组合分类器测试了六种不同模式的晶圆映射数据库，只有作者提出的算法被正确分类。Takeshi Nakazawa和Deepak V. Kulkarni使用CNN对晶圆缺陷图案进行分类。他们使用合成生成的晶圆图像训练和验证了他们的CNN模型。此外，提出了一种利用模拟生成数据的方法，以解决制造中真实缺陷类别数据不平衡的问题，并达到合理的分类精度。这有效解决了晶圆数据采集困难、可用样品少的问题。分类网络模型对比如表3所示。表3. 分类网络模型比较算法创新Acc直流网络采样区域集中在缺陷特征区域，该区域对混合缺陷具有非常强的鲁棒性。93.2%基于CNN的组合分类器针对每个缺陷单独设计分类器，对新缺陷模式适应性强。97.4%基于CNN的分类检索方法可以生成模拟数据集来解释数据不平衡。98.2%5.2. 目标检测网络目标检测网络不仅可以对目标物体进行分类，还可以识别其位置。目标检测网络主要分为两种类型。第一种类型是两级网络，如图10所示。基于区域提案网络生成候选框，然后对候选框进行分类和回归。第二类是一级网络，如图11所示，即端到端目标检测，直接生成目标对象的分类和回归信息，而不生成候选框。相对而言，两级网络检测精度更高，单级网络检测速度更快。检测网络模型的比较如表4所示。图 10.两级检测网络模型结构示意图图 11.一级检测网络模型结构示意图表4. 检测网络模型比较算法创新AccApPCACAE基于二维主成分分析的级联辊类型自动编码。97.27%\YOLOv3-GANGAN增强了缺陷模式的多样性，提高了YOLOv3的通用性。\88.72%YOLOv4更新了骨干网络，增强了 CutMix 和 Mosaic 数据。94.0%75.8%Yu J等提出了一种基于二维主成分分析的卷积自编码器的深度神经网络PCACAE，并设计了一种新的卷积核来提取晶圆缺陷特征。产品自动编码器级联，进一步提高特征提取的性能。针对晶圆数据采集困难、公开数据集少等问题，Ssu-Han Chen等首次采用生成对抗网络和目标检测算法YOLOv3相结合的方法，对小样本中的晶圆缺陷进行检测。GAN增强了缺陷的多样性，提高了YOLOv3的泛化能力。Prashant P. SHINDE等提出使用先进的YOLOv4来检测和定位晶圆缺陷。与YOLOv3相比，骨干提取网络从Darknet-19改进为Darknet-53，并利用mish激活函数使网络鲁棒性。粘性增强，检测能力大大提高，复杂晶圆缺陷模式的检测定位性能更加高效。5.3. 分段网络分割网络对输入图像中的感兴趣区域进行像素级分割。大部分的分割网络都是基于编码器和解码器的结构，如图12所示是分割网络模型结构示意图。通过编码器和解码器，提高了对目标物体特征的提取能力，加强了后续分类网络对图像的分析和理解。在晶圆表面缺陷检测中具有良好的应用前景。图 12.分割网络模型结构示意图。Takeshi Nakazawa等提出了一种深度卷积编码器-解码器神经网络结构，用于晶圆缺陷图案的异常检测和分割。作者设计了基于FCN、U-Net和SegNet的三种编码器-解码器晶圆缺陷模式分割网络，对晶圆局部缺陷模型进行分割。晶圆中的全局随机缺陷通常会导致提取的特征出现噪声。分割后，忽略了全局缺陷对局部缺陷的影响，而有关缺陷聚类的更多信息有助于进一步分析其原因。针对晶圆缺陷像素类别不平衡和样本不足的问题，Han Hui等设计了一种基于U-net网络的改进分割系统。在原有UNet网络的基础上，加入RPN网络，获取缺陷区域建议，然后输入到单元网络进行分割。所设计的两级网络对晶圆缺陷具有准确的分割效果。Subhrajit Nag等人提出了一种新的网络结构 WaferSegClassNet，采用解码器-编码器架构。编码器通过一系列卷积块提取更好的多尺度局部细节，并使用解码器进行分类和生成。分割掩模是第一个可以同时进行分类和分割的晶圆缺陷检测模型，对混合晶圆缺陷具有良好的分割和分类效果。分段网络模型比较如表5所示。表 5.分割网络模型比较算法创新AccFCN将全连接层替换为卷积层以输出 2D 热图。97.8%SegNe结合编码器-解码器和像素级分类层。99.0%U-net将每个编码器层中的特征图复制并裁剪到相应的解码器层。98.9%WaferSegClassNet使用共享编码器同时进行分类和分割。98.2%第6章 结论与展望随着电子信息技术的不断发展和光刻技术的不断完善，晶圆表面缺陷检测在半导体行业中占有重要地位，越来越受到该领域学者的关注。本文对晶圆表面缺陷检测相关的图像信号处理、机器学习和深度学习等方面的研究进行了分析和总结。早期主要采用图像信号处理方法，其中小波变换方法和空间滤波方法应用较多。机器学习在晶圆缺陷检测方面非常强大。k-最近邻（KNN）、决策树（Decision Tree）、支持向量机（SVM）等算法在该领域得到广泛应用，并取得了良好的效果。深度学习以其强大的特征提取能力为晶圆检测领域注入了活力。最新的集成电路制造技术已经发展到4 nm，预测表明它将继续朝着更小的规模发展。然而，随着这些趋势的出现，晶圆上表面缺陷的复杂性也将增加，对模型的可靠性和鲁棒性提出了更严格的挑战。因此，对这些缺陷的分析和处理对于确保集成电路的高质量制造变得越来越重要。虽然在晶圆表面缺陷分析领域取得了一些成果，但仍存在许多问题和挑战。1、晶圆缺陷的公开数据集很少。由于晶圆生产和贴标成本高昂，高质量的公开数据集很少，为数不多的数据集不足以支撑训练。可以考虑创建一个合成晶圆缺陷数据库，并在现有数据集上进行数据增强，为神经网络提供更准确、更全面的数据样本。由于梯度特征中缺陷类型的多功能性，可以使用迁移学习来解决此类问题，主要是为了解决迁移学习中的负迁移和模型不适用性等问题。目前尚不存在灵活高效的迁移模型。利用迁移学习解决晶圆表面缺陷检测中几个样品的问题，是未来研究的难题。2、在晶圆制造过程中，不断产生新的缺陷，缺陷样本的数量和类型不断积累。使用增量学习可以提高网络模型对新缺陷的识别准确率和保持旧缺陷分类的能力。也可作为扩展样本法的研究方向。3、随着技术进步的飞速发展，芯片特征尺寸越来越小、越来越复杂，导致晶圆中存在多种缺陷类型，缺陷相互折叠，导致缺陷特征不均匀、不明显。增加检测难度。多步骤、多方法混合模型已成为检测混合缺陷的主流方法。如何优化深度网络模型的性能，保持较高的检测效率，是一个亟待进一步解决的问题。4、在晶圆制造过程中，不同用途的晶圆图案会产生不同的缺陷。目前，在单个数据集上训练的网络模型不足以识别所有晶圆中用于不同目的的缺陷。如何设计一个通用的网络模型来检测所有缺陷，从而避免为所有晶圆缺陷数据集单独设计训练模型造成的资源浪费，是未来值得思考的方向。5、缺陷检测模型大多为离线模型，无法满足工业生产的实时性要求。为了解决这个问题，需要建立一个自主学习模型系统，使模型能够快速学习和适应新的生产环境，从而实现更高效、更准确的缺陷检测。原文链接:Electronics | Free Full-Text | Review of Wafer Surface Defect Detection Methods (mdpi.com)

仪器信息网讯 2013年8月20-21日，&ldquo 2013 全国表面分析科学与技术应用学术会议暨表面分析国家标准宣贯及X 射线光电子能谱(XPS)高端研修班&rdquo 在北京举行。 　　X射线光电子能谱仪(XPS)与俄歇电子能谱(AES)是重要的表面分析技术手段。XPS在分析材料的表面及界面微观电子结构上早已体现出了强大的作用，它可用于材料表面的元素定性分析、半定量分析、化学状态分析，微区分析以及深度剖析(1-2nm)等。俄歇电子能谱(AES)主要检测由表面激发出来的俄歇电子来获取表面信息，它不仅能定性和定量地分析物质表界面的元素组成，而且可以分析某一元素沿着深度方向的含量变化。 　　此外，还有二次离子质谱，辉光放电光谱、扫描探针显微镜以及全反射X射线荧光光谱等表面分析技术。 会议现场 　　与会专家介绍了这些分析技术在电子器件、半导体、高分子材料、纳米材料、催化剂、薄膜材料等领域的应用情况。其中以XPS方法为主。 王金淑 谢芳艳 　　在电子器件、半导体领域的应用，北京工业大学王金淑采用X射线光电子能谱法对添加不同含量的氧化镧掺杂钼粉的性能以及可用于电真空器件的镧钼阴极的表面元素状态进行了研究。中山大学谢芳艳利用XPS为主要研究手段，研究了半导体器件能级结构、电极功函数调制、界面电荷转移和扩散、修饰层作用与器件寿命等问题。 郝建薇 田云飞 　　在橡塑材料、塑料分析中的应用，北京理工大学郝建薇利用XPS以45° 掠角表征了硅橡胶/乙烯-乙烯乙酸(MVPQ/EVA28，VA含量28%)共混材料耐油耐热测试前后样品表面C、O、Si元素浓度的变化 采用变角XPS分别以10° 、45° 及80° 掠角表征了以上共混材料耐热老化前后样品表面元素浓度随深度的变化。四川大学田云飞采用X射线光电子能谱对微等离子体处理后的工程塑料聚苯硫醚材料表面进行分析，并与Ar离子刻蚀后的材料表面进行了对比。 殷志强 吴正龙 　　X射线光电子能谱(XPS)在分析薄膜化学组分及其分布中有着重要的作用。清华大学殷志强介绍了表面分析技术在玻璃真空管太阳集热器和能效薄膜研究中的应用。北京师范大学吴正龙介绍了超薄氧化硅薄膜包覆纳米铜的SERS 基体的初步研究。 刘义为 陆雷 　　广东东莞新科技术研究开发有限公司刘义为利用AES表征了微区超薄类金刚石薄膜的性质和厚度测量、SP2含量、界面分析等。中国工程物理研究院陆雷利用SEM、AFM、AES和XPS对铍薄膜的表面形貌、O含量、Be薄膜同Cu基片间的扩散现象进行了研究。 严楷 王江涌 　　清华大学严楷运用俄歇电子能谱、原子力显微镜等分析方法，研究经过低地球轨道环境模拟装置对Au/Cu/Si薄膜样品进行紫外辐照处理的Au/Cu复膜表面和界面结构变化，追踪表面形态和界面层产物的分布，分析原子扩散过程。汕头大学王江涌介绍了溅射深度剖析的定量分析及其应用的最新研究进展。 高飞 叶迎春 　　原位分析也是XPS技术的一个研究热点。南京大学高飞认为准原位XPS(Ex-situ)分析在一定程度上可以解决常规XPS分析中的&ldquo Pressure Gap&rdquo 的问题，结合相关表征手段，可以成为探究催化剂在反应条件下反应过程的有利工具。 　　中国石化上海石油化工研究院叶迎春利用近常压原位XPS研究了介孔氧化铈和棒状氧化铈负载贵金属在水煤气转化反应中氧化铈产生氧空位的能力。并通过原位XPS研究结合WGS催化反应数据，认识了Cu-Fe3O4-Al2O3催化剂在不同预处理条件下发生的不同化学过程。 钟发春 程斌 　　还有中国工程物理研究院钟发春利用XPS研究了PBX炸药、固体推进剂及锆粉点火剂的表面元素组成和结构特性 利用XPS的线扫描功能研究了不同老化时间的固体推进剂特征元素从推进剂-衬层的表面元素变化趋势 并利用XPS-MS联机技术可用于研究固体炸药材料在激光作用下的降解行为。北京化工大学程斌介绍了XPS在高分子材料鉴别、高分子共聚/共混物组成测定、高分子材料表面改性研究方面的应用。 邱丽美 徐鹏 　　中国石化石油化工科学研究院邱丽美利用XPS研究了稀土在分子筛笼内外的存在比例对催化性能的影响。国家纳米中心徐鹏介绍了分别将纤维状样品压片在金属In和导电胶带上进行测试，对XPS谱图的影响分析。 王海 　　XPS、AES、SIMS等表面分析技术因具有较强的基体效应而通常被认为是半定量的分析方法，很难对材料表面化学组成进行准确定量。因此，表面分析的量值溯源问题再国际上日益受到关注。中国计量科学研究院王海介绍说：&ldquo 我国的表面分析计量研究始于&lsquo 十一五&rsquo 期间，目前已参加了2项关键比对和3项研究性比对，都取得了不多不错的成绩。&rdquo 张增明 张毅 　　此外，中国科学技术大学张增明利用紫外可见分光光度计及光谱椭偏仪测量了薄膜样品在300-1000nm波长范围内的正入射时的透射谱，及68° 、78° 入射时的椭偏参数谱，并经过综合分析精确测定了不同薄膜的厚度及光学常数。薄膜厚度经过原子力显微镜测试及X射线反射等不同方法验证准确有效。 　　辉光放电光谱技术是基于惰性气体在低气压下放电的原理而发展起来的光谱分析技术。与其他表面分析技术如俄歇电子能谱(AES)、二次离子质谱(SIMS)相比，具有分析速度快，分析成本低等优势。宝钢集团张毅利用辉光放电光谱，通过光源条件实验，确定了最佳分析参数 选用多种基体标准样品，通过溅射率校正建立了标准工作曲线，定量分析钢铁材料表面纳米级薄膜或镀层中元素的含量及其元素分布状况。（撰稿：秦丽娟） 　　相关新闻：2013 全国表面分析科学与技术应用学术会议举行 　　X 射线光电子能谱(XPS)高端研修班在京举办 　　2013全国表面分析科学会议上的仪器厂商

表面分析技术即利用电子、光子、离子、原子等与固体表面的相互作用，测量从表面散射或发射的电子、光子、离子、原子、分子的能谱、光谱、质谱、空间分布或衍射图像，得到表面成分、表面结构、表面电子态及表面物理化学过程等信息的各种技术。表面分析技术广泛应用于材料表征等领域，是目前最前沿的分析技术之一。仪器信息网将于2022年9月7-9日举办首届表面分析技术与应用主题网络研讨会，旨在促进表面分析技术与应用领域的发展，利用互联网技术为国内的广大科研及相关工作者提供一个突破时间地域限制的免费学习平台，让大家足不出户便能聆听到表面分析技术专家的精彩报告，节省时间和资金成本。首届表面分析技术与应用主题网络研讨会共设置了5个主题会场 ，分别是:电子能谱（XPS/AES/UPS）技术与应用、扫描探针显微镜（AFM/STM）技术与应用、电子探针/原子探针技术与应用、二次离子质谱（SIMS）技术与应用、拉曼光谱及其他表面分析技术与应用。会议页面（点击快速免费报名参会）：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/icsa2022/专场设置专场主题专场时间专场一：电子能谱（XPS/AES/UPS）技术与应用9月7日上午专场二：扫描探针显微镜（AFM/STM）技术与应用9月7日下午专场三：电子探针/原子探针技术与应用9月8日上午专场四：二次离子质谱（SIMS）技术与应用9月8日下午专场五：拉曼光谱及其他表面分析技术与应用9月9日上午会议全日程报告时间报告题目报告人工作单位职务/职称专场一：电子能谱（XPS/AES/UPS）技术与应用（09月07日上午）09:00--09:30原位电子能谱技术应用进展姚文清清华大学/国家电子能谱中心研究员/副主任09:30--10:00X射线光电子能谱法在有机高分子材料研究中的应用程斌北京化工大学研究员/副主任10:00--10:30光电子能谱（XPS）深度剖析吴正龙北京师范大学教授级高工10:30--11:00低能离子散射谱（LEISS）在催化剂表界面研究中的应用陈明树厦门大学教授11:00--11:30XPS在催化材料研究中的应用邱丽美石油化工科学研究院高级工程师11:30--12:00多功能光电子能谱仪在表面分析中的应用周楷重庆大学分析测试中心高级工程师12:00--12:30光电子能谱在固态锂离子电池研究中应用谢方艳中山大学高级实验师专场二：扫描探针显微镜（AFM/STM）技术与应用（09月07日下午）14:00--14:30Coherence enhancement of solid-state qubits by scanning probe microscopy江颖北京大学教授14:30--15:00原子力显微镜样品制备方法介绍潘涛Park原子力显微镜高级工程师15:00--15:30Local Interfacial Engineering of 2D Atomic Crystals by Advanced Atomic Force Microscopy程志海中国人民大学教授15:30--16:00基于STM的亚纳米分辨单分子光谱成像董振超中国科学技术大学教授16:00--16:30新型大能隙拓扑绝缘体α‐Bi4Br4的拓扑边缘态肖文德北京理工大学研究员16:30--17:00STM原理及在有机分子自组装上的应用曾庆祷国家纳米科学中心研究员17:00--17:30Research progress of atomically manipulating structural and electronic properties of low-dimensional structures陈辉中科院物理研究所副研究员专场三：电子探针/原子探针技术与应用（09月08日上午）09:00--09:30电子探针分析技术及其标准化研究陈振宇中国地质科学院矿产资源研究所研究室主任/研究员09:30--10:00电子探针市场分析和我们的应对举措胡晋生捷欧路（北京）科贸有限公司表面分析产品经理/部长10:00--10:30超轻金属元素Be的原位定量分析及其应用饶灿浙江大学教授10:30--11:00岛津epma技术特点及其应用廖鑫岛津企业管理（中国）有限公司EPMA产品专员11:00--11:30电子探针微区化学状态分析及其应用王道岭中国科学院金属研究所高级工程师11:30--12:00原子探针层析技术最新进展及应用李慧上海大学副研究员专场四：二次离子质谱（SIMS）技术与应用（09月08日下午）14:00--14:30飞行时间二次离子质谱分析技术及其应用李展平清华大学分析中心高级工程师14:30--15:00飞行时间二次离子质谱及其应用汪福意中国科学院化学研究所研究员15:00--15:30AES/XPS/SIMS/GD-OES(MS)深度剖析定量分析王江涌汕头大学物理系教授15:30--16:00用于SIMS的高分辨质谱技术进展及展望李海洋中国科学院大连化学物理研究所研究员专场五：拉曼光谱及其他表面分析技术与应用（09月09日上午）09:00--09:30电化学表面增强拉曼光谱及等离激元介导光化学反应研究吴德印厦门大学教授09:30--10:00国产显微共聚焦拉曼光谱成像仪刘鸿飞奥普天成（厦门）光电有限公司董事长/高级工程师10:00--10:30表面增强拉曼光谱在纳米颗粒表面化学反应原位检测中的应用谢微南开大学研究员10:30--11:00基于消逝场界面耦合的表面增强拉曼光谱新技术徐抒平吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室教授11:00--11:30双光束原位红外光谱表征技术研究进展刘家旭大连理工大学副教授会议报名链接：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/icsa2022/或扫描上方二维码报名会议联系管编辑：17862992005，guancg@instrument.com.cn会前访谈：仪器信息网资深编辑将于9月6日对话高德英特有限公司中国区执行总监叶上远，邀请其分享对于表面分析技术和产业的经验和看法。访谈直播平台为仪器信息网视频号，扫描下方图片二维码报名预约。

p 　　表面科学是上世纪60年代后期发展起来的一门学科，目前已经成为国际上最为活跃的学科之一。材料表面的成分、结构、化学状态等与内部有明显的不同，而表面特性对材料的物理、化学等性能影响很大。随着材料科学、化学化工、半导体及薄膜、能源、微电子、信息产业及环境领域等高新技术的迅猛发展，对于表面分析技术的需求日益增多。 /p p 　　由于最近几十年超高真空、高分辨和高灵敏电子测量技术的快速发展，表面分析技术也有了长足进步。目前，全球已经开发了数十种常用的表面分析技术，如 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/zc/70.html" target=" _self" strong X射线光电子能谱(XPS) /strong /a strong 、 /strong a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/zc/519.html" target=" _self" strong 俄歇电子能谱(AES) /strong /a 、二次离子质谱(SIMS)、 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/zc/1526.html" target=" _self" strong 辉光放电光谱(GDS) /strong /a 、扫描探针显微镜(SPM)等。 /p p 　　X射线光电子能谱仪(XPS)与俄歇电子能谱(AES)是重要的表面分析技术手段。XPS在分析材料的表面及界面微观电子结构上早已体现出了强大的作用，它可用于材料表面的元素定性分析、半定量分析、化学状态分析、微区分析以及深度剖析(& lt 200nm)等。俄歇电子能谱(AES)主要检测由表面激发出来的俄歇电子来获取表面信息，它不仅能定性和定量地分析物质表界面的元素组成，而且可以分析某一元素沿着深度方向的含量变化。辉光放电光谱技术是基于惰性气体在低气压下放电轰击样品表面，溅射出的表面原子因激发而发光的原理而发展起来的光谱分析技术。与其他表面分析技术如俄歇电子能谱(AES)、二次离子质谱(SIMS)相比，具有分析速度快，分析成本低等优势。 /p p 　　TOF-SIMS(飞行时间二次离子质谱)采用一次离子轰击固体材料表面，产生二次离子，并根据二次离子的质荷比探测材料的成分和结构。TOF-SIMS是一种非常灵敏的表面分析技术，可以精确确定样品表面元素的构成：通过对分子离子峰和官能团碎片的分析可以方便的确定表面化合物和有机样品的结构，配合样品表面的扫描和剥离，可以得到样品表面甚至三维的成分图。相对于XPS、AES等表面分析方法，TOF-SIMS可以分析包括氢在内的所有元素，可以分析包括有机大分子在内的化合物，具有更高的分辨率。 /p p 　　目前表面分析仪器的主要供应商Thermo Fisher、Shimadzu、Phi、Joel、VG Sceinta、PreVac、SPECS、Omicron等。 /p p 　 strong 　表面分析技术与市场 /strong /p p 　　表面分析技术已经在生产企业中得到了广泛的应用，如进行半导体失效分析等。国内表面分析技术起步于80年代，广泛应用于基础科研、先进材料研制、高精尖技术、装备制造等领域 目前全国的表面分析仪器有300台左右，其中，北京地区拥有大型表面分析仪器设备20多台，从事专业表面分析相关工作的人员有50多人，大量分布于各大高校、科研院所 国内学者主要是利用XPS、AES等表面分析技术研究材料表面与界面的物理化学反应机理，研究热点主要集中在催化材料、碳纳米管石墨烯等新型材料、聚合物太阳能电池等新型器件等。 /p p 　　Markets and Markets的最新市场调查报告预计，到2020年，表面分析市场将达到约39.897亿美元 2015年到2020年期间，该市场将以6.2%的复合年增长率增长。然而，仪器成本高等因素将限制表面分析市场的增长。 /p p 　　该报告称，半导体行业是表面分析技术最大的终端用户所在领域，该技术显著改善各种应用，如测量薄膜的厚度、密度和组成，掺杂剂量和剖面形状等。在解决半导体行业所面临的一些主要挑战时，表面分析技术扮演着至关重要的角色，包括识别和定位跟踪半导体中痕量级别的杂质，认证新的生产工具和量化散装掺杂物等。此外，在过去的几年里，由于利用表面分析技术进行缺陷识别、微量金属污染检测、薄膜或样品的深度分析、失效分析的需求不断上升，使得表面分析技术在能源、医疗保健、聚合物、薄膜、冶金、食品和饮料、纸张和纺织品等行业的应用也增加了。 /p p 　　2014年，北美地区是表面分析最大的区域市场，约占全球市场的37.0% 其次是欧洲、亚太。北美和欧洲的高市场份额主要归因于公共和私人来源对纳米技术研究的高投入、医疗设备公司增加研究支出，以及在这一地区存在的一些大公司，这些因素使得相关用户更多的应用了表面分析解决方案。亚太地区则是表面分析市场未来增长的推动力，因为该地区的低成本资源、强大客户基础、越来越多的制药研发支出、越来越多的大公司在这个地区建立研发和生产设施等因素，使得亚太地区存在着巨大的投资机会。市场的增长可能会集中在印度、中国、韩国、日本。 /p p 　　截至2013年，国际上已经安装了约280套TOF-SIMS，每年约20-25台的增长量。相比之下，中国的TOF-SIMS研究刚刚起步，仅有约10套系统。世界上TOF-SIMS的用户群半导体工厂和科研院所用户各占半壁江山。 /p p 　 strong 　X射线光电子能谱仪(XPS)技术与市场 /strong /p p 　　Grand View Research公司研究称，到2022年，全球XPS(X射线光电子能谱)市场预计将达到7.124亿美元。XPS在医疗、半导体、航空航天、汽车和电子产品等行业的应用日益增长，以及所有这些行业中研发需求的不断增长，有望推动XPS市场增长。此外，联用技术的日益普以及其他技术的进步，如硬X射线光电子能谱(HAXPES)，也将促使XPS市场的增长。 /p p 　　药品安全和医学研究领域对XPS技术的需求日益增长，预计将给该市场带来增长机会。美国FDA的“安全使用倡议”和加拿大卫生部推动的“药品安全信息调查”有可能为XPS制造商提供增长的机会。在2014年北美占40.0%以上的份额，亚太地区被确定为市场增长最快的地区。在中国和印度等新兴经济体地区，存在着巨大的未满足需求、政府推出合适的计划以提高认识水平、改善商业环境等是该地区市场具有高吸引力的主要原因。在预测期间，XPS市场的竞争有望保持中等水平，仪器公司之间也将出现收购、合并等以强化产品组合和区域市场份额。 /p p 　　据业内资深人士介绍，关于X射线光电子能谱，目前的市场主要分两块，一个是标准化、常规的XPS，如Thermo Fisher、Shimadzu(kratos)、Phi、Joel等。目前，该市场每年的销售额大约在1亿美元左右。全球来说，估计Thermo Fisher大约60%、Shimadzu大约25%、Phi大约10%，还有其他公司的5%。还有另外一块细分市场，配有角分辨光电子能谱(ARXPS)等的XPS市场 ARXPS技术改变收集电子的发射角度，可探测到不同深度的电子 仪器公司包括VG Sceinta、PreVac、SPECS、Omicron等，这块不大，应该在2000万美元以内。所以，目前，XPS整体的市场应该在1.2亿美元左右，年增长率应该在10%以内。所以到2022年整体市场应该在2.35亿美元左右。 /p p 　　关于硬X射线光电子能谱(HAXPES)，由于其技术仍然不是很成熟，且由于其本身的信噪比等固有缺陷，在找到新的解决方案之前，用于科研仍然需要时间。但可以考虑在同步辐射等方面的研究需求，虽然也不会太大。整体市场可能每年50~100套，但这个源需要和比较特殊的分析器联用，所以应该属于VG Scienta、SPECS、PreVac等公司的领域。市场的容量每年大约会在1000万~2000万美元。对整体市场需求量不会有太大影响。 /p p 　　从国内情况看，2014年表面化学分析领域的XPS应该在20多台；物理类表面分析领域的XPS，10多台。去年全球经济不景气，国内购买表面分析仪器(含化学和物理)不会低于25%的全球销售量。 /p p 　　XPS技术发展至今已有几十年的历史，近年来XPS技术并没有很大的突破。据了解，单台XPS仪器价格一般在百万美元，仪器价格较高；XPS仪器技术复杂，XPS对于操作人员、售后服务人员水平要求较高；XPS技术的用户群，尤其是在中国，目前更多地集中在科研领域，应用市场的用户并不算多，XPS的销售量不太大。以上几种因素可能对XPS快速普及产生影响，需要加以关注。 /p p 　　不过， XPS正从“阳春白雪”向“下里巴人”过渡，如同40年前的电镜。这里并不是贬低XPS技术，因为只有成为“下里巴人”，才能有广泛的市场。(1)全球经济很好的复苏；(2)大量旧仪器更新；(3)新型仪器的出现；(4)找到工业测试的结合点；(5)货币贬值。如果以上这些因素全部开动， XPS市场才有可能快速发展。　 /p p style=" text-align: right " 撰稿：刘丰秋 /p p & nbsp /p

人类认识真理的过程就像剥洋葱，由表及里一层层递进。 反映到对化学反应过程的认识，一开始，人们通过物质的形、色等外在表象认识化学反应。正如现代化学之父拉瓦锡重复的经典“氧化汞加热”实验一样，氧化汞由红色粉末变为液态的金属汞，这个显著的变化意味着反应的发生。即使到了近现代，仪器分析手段越来越多样，我们做常用的分析手段也是通过物质外在状态的变化进行观察，或者利用各类显微镜及X射线衍射仪观察物质的结构变化。 拉瓦锡之匙拉瓦锡对化学反应中物质的质量、颜色、状态变化的观察，犹如在重重黑暗中，找到了打卡化学之门的那把钥匙。 元素周期表 到19世纪，道尔顿和阿伏加德罗的原子、分子理论确立，门捷列夫编列了元素周期表。原子、分子、元素概念的建立令化学豁然开朗 自从用原子-分子论来研究化学，化学才真正被确立为一门科学。正是随着对不同元素的各种微粒组合变化的认识发展，化学的大门终于被打开。伴随金属键、共价键、离子键、氢键等各种“键”概念的提出，人们逐渐认识到各种反应的本质是原子或分子等微粒间的力学变化。于是，对反应的观测需要微观下的力学测量工作。 作为专门利用极近距离下极小颗粒间作用力工作的原子力显微镜，此事展现了自身巨大优势。无论是直接测试不同分子间的作用力，还是利用力的测量完成表面形貌的表征，原子力显微镜以高分辨率出色地完成了任务。 对于一些生物样品，例如脂质膜，因为其是由磷脂分子构成的单层或双层结构，极其柔软，因此其表面作用力极其微弱。从测试曲线上可以看出，脂质膜对探针的力只有约1pN，但是原子力显微镜的测试曲线上可以很清晰地捕捉到这个变化。 有趣的是，人们对真理的发掘，是由表及里的。但是利用原子力显微镜对化学反应本质的发现，却是由内而外的。 原子力显微镜基本是被作为一种表面分析工具使用的。这使其只能用来观察反应前后固相表面的结构变化，或者通过固相表面的各种属性，如机械性能、电磁学性能等侧面论证反应的发生。而要真正观察到反应的过程，是要对界面层进行观测的。因为几乎所有的反应，都是发生在两相界面处的，表面只是最终反应结果的呈现。 在界面处，反应发生时，原有的原子/分子间的作用力——也就是各种“键”，因为电子的状态变化（得失或者偏移）无法维持原有的稳定性，从而导致了原子/分子的重新排列，直到形成了新的力学稳定态——也就是新的“键”形成后，反应结束。这个过程的核心就是原子/分子间的“力的变化”。 反应的本质——微粒间力的分分合合 当化学科学的车轮推进到纳米时代，当探索的前锋触摸了两相界面，当理论的深度深入到动力学的研究。原子力显微镜是否能够当此重任呢？ 能。但是需要一番蜕变。 界面处的力梯度有两个特点。一是更为集中，一般在0.3nm-1nm左右的范围内会有2-4个梯度变化；二是更为微弱，现在的原子力显微镜可以有效捕捉皮牛级的力变化，但是在表征界面时依然分辨率不足，需要的分辨率要提高1-2个数量级。 新的需求引导了新的技术蜕变。调频模式的成熟化，几乎完美应对了界面处的力梯度特点。一方面，只有几个埃的振幅可以有效对整个界面区进行表征，另一方面，检测噪音压低到20 fm/√Hz以内，保证了极高的分辨率。 岛津调频型原子力显微镜SPM-8100FM 例如对固液界面的观察。我们都知道，因为在固液界面处，因为液体分子和固体表面分子的距离不同，会形成不同的作用力，如氢键、偶极矩、色散力等。因此形成的液体分子的堆积密度会有不同。这种液体分子的分层模型，是润滑、浸润、表面张力等领域的底层原理。但是长期以来，这些理论只存在于数理模型和宏观现象解释之中，没有一个合适的直观观测工具。 界面观测之牛刀小试 岛津的SPM-8100FM的出现，将固液界面的高效表征变成了现实。上图右侧就是云母和水的界面处，水分子的分层结构，在约0.6nm的范围内，可以清楚看到3个分层。 具体到现实应用中，对表面润滑的研究很适合采用这种分析工具进行定性定量化测试。使用SPM-8100FM对润滑油中氧化铁表面上所形成的磷酸酯吸附膜进行分析。 图示为4组对照实验，分别是仅使用PAO（聚α-烯烃）和添加了不同浓度的C18AP（正磷酸油酸酯）的润滑油。 在未添加C18AP的PAO中，观察到层间距离0.66 nm的层状结构。通过这一层次可以看出，PAO分子在氧化铁膜表面上形成了平行于表面的平坦的覆层。随着C18AP浓度不断增加，从0.2 ppm到2 ppm后，层状结构开始消失，最后在20 ppm和200 ppm时完全观察不到。层状结构消失表明PAO分子定向结构被C18AP取代，在基片上形成了吸附膜。随着C18AP浓度不断增加，氧化铁基片表面逐渐被吸附膜覆盖。 对照使用摆锤式摩擦力测试仪测量获得的钢-润滑油-钢界面的摩擦系数。在添加C18AP浓度到达20 ppm后，PAO的摩擦系数大大降低。和微观界面表征的结果非常吻合。 由此可见，使用SPM-8100FM对润滑油-氧化铁界面实施滑动表面摩擦特性分析评估，可有效加快润滑油开发进度。 技术的发展推动了科学的进步，科学的发展也渴求更多的技术发展。原子力显微镜表征技术由表面向界面的延伸，一定会有力地推动对化学由表象向本质的探索。岛津将一如既往地尽其所能，提供帮助。 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

开放日活动周2022年，正值安东帕100周年，已推出一系列【百年传承】活动，今天，给大家推荐的是：表面力学测试仪器开放日活动周~免费测试样品安东帕压痕、划痕、摩擦磨损、涂层厚度测试免费开放一星期！（9月5-9日）。安东帕表面力学测试仪可测量各种材料的表面力学性质，从最硬的类金刚石 (DLC) 膜到最软的水凝胶。应用领域覆盖工业和科研：切削工具、汽车、航天、电子器件、生物医学、半导体、聚合物、光学部件、玻璃、装饰物等。压痕仪：硬度、弹性模量、粘弹性、蠕变、断裂韧性等符合工业标准：ISO 14577、ASTM E2546等仪器化压痕技术 (IIT) 是将已知几何形状的压头压入样品表面，同时监测压入深度和法向载荷。可以从载荷-位移曲线中获得压痕硬度（HIT）、弹性模量（EIT）以及其他力学特性。安东帕的压痕仪采用独特的表面参比技术（欧洲专利 1828744，美国专利 7685868），实现低热漂移，具有极高的稳定性。“快速点阵”压痕模式可实现最高每小时600 次的测量速度，并获得完整的压痕曲线。动态力学分析 (DMA)可测量力学性质随深度变化曲线(硬度/模量vs.深度)，表征材料粘弹性 (存储及损耗模量、tan δ)。多物镜视频显微镜可以清晰显示样品，并且利用电动工作台精确定位。划痕仪：涂层附着力、摩擦力、耐划伤性等符合工业标准：ISO 20502、ASTM C1624等划痕测试仪技术可以在待测样品上用金刚石划针形成可控的划痕。达到一定的载荷时，涂层会开始脱落。通过集成的光学显微镜观察，结合摩擦力、划痕深度、声发射传感器等多种信号，可以精确地检测临界载荷，量化不同的膜-基材组合的结合性能。安东帕的划痕仪拥有独一无二的全景成像模式（美国专利 8261600，欧洲专利2065695），可直接观测整条划痕。获专利的深度前扫描和后扫描（美国专利6520004，欧洲专利1092142），可得到真实的划痕深度和残留深度，还可研究样品的弹性恢复。主动力反馈系统使得仪器可测量曲面及不平整样品。摩擦学测量：摩擦系数、磨损率、润滑符合工业标准：ASTM G99、G133、DIN 50324等安东帕的销盘式摩擦磨损试验机（TRB3）采用可靠的静加载，包括旋转、旋转往复和线性往复三种运动模式。通过两个LVDT摩擦力传感器和对称弹性臂最大限度地减少热漂移。使用集成的温度和湿度传感器实时监测环境状况。可配置加热、液体测试等多种选件。涂层厚度符合工业标准：ISO 26423:2009、ISO 1071-2、VDI 3198等球坑磨损测试法：使用已知尺寸的球在涂层上磨出一定尺寸的冠状球坑，利用光学显微镜观察并测量球坑尺寸，通过几何模型推导计算涂层厚度。适用于单层或多层涂层，可以测量平面、圆柱面或球面。测量方法简单快速，只需1到2分钟即可测量出涂层厚度。参与方式识别下方二维码，参与活动预约预约时间：即日起至9月2日免费测试周：9月5-9日请尽量详细填写样品信息及测试需求，方便我们判断安东帕上海实验室的仪器配置是否满足您的测试需求最终解释权归安东帕测试预约测样地点测试地址：安东帕（中国）有限公司上海市闵行区合川路2570号 科技绿洲三期2号楼11层

第五届表面分析技术应用论坛暨X射线光电子能谱（XPS）国家标准宣贯会随着我国科技实力的显著提升，分析测试的发展也日新月异，科研及测试机构、人才队伍不断壮大，实验室环境条件大为改善，仪器装备水平迅速提高，科技产出量质齐升，重大成果举世瞩目。同时，伴随着国家法制的逐步完善以及有关政策的发布，我国分析测试质量保障体系、数据溯源体系和标准体系也在逐步建设完善。而标准是经济活动和社会发展的技术支撑，是国家治理体系和治理能力现代化的基础性制度。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，展示表面分析技术最新的进展，由国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心、北京理化分析测试学会表面分析专业委员会、中国分析测试协会高校分析测试分会、全国微束分析标准化技术委员会表面化学分析分技术委员会及仪器信息网联合举办的“第五届表面分析技术应用论坛暨X射线光电子能谱（XPS）国家标准宣贯会”网络研讨会将于6月3日举行。此次网络大会通过报告专家与参会者的深入交流，旨在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。点击报名一、 主办方国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心北京理化分析测试学会表面分析专业委员会中国分析测试协会高校分析测试分会全国微束分析标准化技术委员会表面化学分析分技术委员会仪器信息网二、 会议时间 2021年6月3日，8:30—17:30三、 支持厂商赛默飞、高德英特四、报告日程主持人：清华大学 姚文清 高工报告时间报告题目报告嘉宾8:30-9:00中国分析测试标准化进展清华大学李景虹 院士9:00-9:30仪器分析测试标准化工作进展及发展趋势中国计量科学研究院李红梅 研究员9:30-10:00微束分析标准化与国际标准制定中科院化学所赵江 研究员10:00-10:15待定高德英特叶上远 总经理10: 15-10:30茶歇10: 30-11:00高效高值的光催化制氢过程国家纳米中心朴玲钰 研究员11:00-11:30光催化体系光生电荷定向转移的表界面调控吉林大学谢腾峰 教授11:30-12:00利用表面表征技术解析分子内的电荷输运特性清华大学李远 副教授12:00-13:30午休13:30-14:001. GB/T 30704-2014 表面化学分析 X射线光电子能谱 分析指南清华大学姚文清 高工14:00-14:301. GB/T 34326-2017 表面化学分析 深度剖析 AES和XPS深度剖析时离子束对准方法及 其束流或束流密度测量方法待定2. GB/T 32999-2016 表面化学分析 深度剖析 用机械轮廓仪栅网复型法测量溅射速率北京大学谢景林 教授级高工14:30-14:45XPS在先进功能材料中的应用赛默飞世尔孙文武 应用专家14:45-15:151. GB/T 25185-2010 表面化学分析 X射线光电子能谱 - 荷电控制和荷电校正方法的报告2. GB/T 28892-2012表面化学分析 X射线光电子能谱 选择仪器性能参数的表述化学所刘芬 副研究员15:15-15:45GB/T 30702-2014表面化学分析 俄歇电子能谱和X射线光电子能谱 实验测定的相对灵敏度因子在均匀材料定量分析中的使用指南石油化工研究院邱丽美 高工15:45-16:00茶歇16:00-16:301. GB/T 36401-2018 表面化学分析 X射线光电子能谱 薄膜分析结果的报告2. GB/T 25188-2010硅晶片表面超薄氧化硅层厚度的测量 X射线光电子能谱法定化学所赵志娟 高工16:30-17:001. GB/Z 32490-2016 表面化学分析 X射线光电子能谱 确定本底的程序2. GB/T 28893-2012表面化学分析 俄歇电子能谱和X射线光电子能谱 测定峰强度的方法和报告结果所需的信息北京师范大学吴正龙 教授级高工、点击报名报告嘉宾阵容：

2015年5月13日，上海——科学服务领域的世界领导者赛默飞世尔科技（以下简称：赛默飞）近日与中科院化学研究所、全国微束分析标准化技术委员会表面分析分技术委员会、北京师范大学和北京化工大学联合在武汉举办 “2015全国表面分析应用技术学术交流会”。会议盛邀来自全国各高校、研究所的专家和专业人员等100余位嘉宾出席，赛默飞分子光谱全球副总裁Susan Ottmann女士、全球市场总监Martin Long先生，XPS产品全球市场经理Richard White先生也专程来华参加此次会议。在会上，Susan Ottmann女士和Richard White先生首先致辞，欢迎全国从事表面分析研究与分析的新老朋友共聚一堂，探讨XPS的前沿发展、分享最新应用、使用仪器的心得。随后，围绕表面分析技术的最新动态、表面分析技术的专家级经验以及XPS的最新应用等领域，来自高校和研究所的多位专家和专业研究人员展开了热情洋溢的报告。来自北京师范大学的吴正龙教授和大连化物所的盛世善老师分别在XPS分析测试领域均拥有几十年的丰富经验，他们为大家详细介绍了过渡金属化合物材料的复杂图谱状态以及产生的原因，讲解了如何从众多复杂的XPS图谱中得到有价值的实验结果，盛老师还结合其在文献上找到的错误给大家上了一堂有趣生动的复习课。清华大学姜鹤老师和武汉大学的刘英老师，详细介绍了XPS深度剖析的最新应用以及团簇离子枪发展历史和背景，使用赛默飞MAGCIS复合型离子枪很好的解决了XPS一个世纪发展以来无法进行的聚合物材料深度剖析的问题，并提供了很好的无机、有机材料的表面无损清洁和溅射方案，丰富的应用实例使大家深刻感受到XPS技术发展的迅猛。为说明仪器的工作原理，促进同行之间的技术交流，北师大吴正龙教授，北京化工大学程斌教授以及华东理工的蒋栋博士就仪器各参数对XPS数据分析的影响进行了介绍，让大家更深入的了解到如何得到高质量的XPS数据，如何得到更高精度的XPS定量数据等等。这些简单的参数的分享解决了很多平时困扰大家的疑难，赢得了大家热烈的掌声。上海计量院徐建教授在会议上宣贯了《表面化学分析 俄歇电子能谱和X射线光电子能谱 横向分辨率测定GB/T 28632-2012》，介绍了多种仪器横向分辨率的测定方法，进一步为大家普及了表面分析的一些标准技术。随着XPS表面分析技术的发展，在各行各业的应用领域也越来越广泛。中山大学徐建教授和谢方艳博士分别就样品表面3D成像技术得到纳米级分辨率的深度剖析信息以及反光电子能谱技术进行了形象的介绍，丰富而新颖的技术和想法大大吸引了与会研究者的目光。会议中诸位老师还对XPS在新型能源Li电池行业、与人们生活息息相关的大气颗粒物检测、热电材料、腐蚀科学、激光薄膜等行业和领域的应用进行了分享和交流讨论。本届会议新增了讨论环节，大家就目前关心的几个话题做了热烈、充分的讨论，大家详细讨论钢铁行业的深度剖析的一些难题，XPS图谱分析技术的瓶颈， UPS和XPS检测技术的性能对比等等话题，并以此向赛默飞提出了更多期望，希望赛默飞与众位XPS研究者共同进步.期间，赛默飞隆重发布了新产品Thermo Scientific? K-Alpha+ X射线光电子能谱仪，其性能、指标大大优于上一代K-Alpha，媲美世界一流的XPS系统，其高度集成和自动化，并发展开拓了更多XPS兼容附件，使得XPS的分析样品范围、应用领域更广泛，是一款同时满足XPS科学研究和工业领域高通量测试研究的专业XPS利器。会议现场新品发布关于Thermo Scientific K-Alpha+ X射线光电子能谱仪的更多信息，请登陆：www.thermoscientific.cn/product/k-alpha-x-ray-photoelectron-spectrometer-xps-system.html--------------------------------关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技（纽约证交所代码：TMO）是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额170亿美元，在50个国家拥有约50,000名员工。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们的产品和服务帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战，促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。借助于首要品牌Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific和Unity Lab Services，我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合，为客户、股东和员工创造价值。欲了解更多信息，请浏览公司网站：www.thermofisher.com 赛默飞世尔科技中国赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年，在中国的总部设于上海，并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司，员工人数约3700名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等，提供实验室综合解决方案，为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求，现有8家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在全国共设立了6个应用开发中心，将世界级的前沿技术和产品带给国内客户，并提供应用开发与培训等多项服务；位于上海的中国创新中心结合国内市场的需求和国外先进技术，研发适合中国的技术和产品；我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队，在全国有超过2000名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息，请登录网站www.thermofisher.cn

仪器信息网讯 2013 年8 月20日，&ldquo 2013 全国表面分析科学与技术应用学术会议暨表面分析国家标准宣贯及X 射线光电子能谱(XPS)高端研修班&rdquo 在北京举行，本次会议为期两天。100余名从事表面分析技术研究与应用的研究人员参加了此次会议。 　　本次会议由高校分析测试中心研究会、全国微束分析标准化技术委员会表面分析分技术委员会主办，国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心、北京师范大学分析测试中心和北京大学分析测试中心共同承办。 会议现场 　　北京电子能谱中心常务副主任、清华大学教授朱永法介绍说：&ldquo 作为固体表面分析的重要手段，上个世纪90年代在我国掀起了表面分析技术的研究热潮，当时国内相关会议较多。但近年来，随着表面分析技术的发展成熟，其研究也进入了低谷期，国内已经多年没有召开过相关的会议。&rdquo 　　2012年，清华大学分析中心、国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心组织了全国表面分析科学与技术应用学术会议，今年是该会议第二次举办。 北京电子能谱中心常务副主任、清华大学教授朱永法 　　朱永法说：&ldquo 目前全国的表面分析仪器有300台左右，有关表面分析技术的应用研究也比较多。今年在会议组织中我们希望能做的更规范，希望以后每年都能举行一次这样的学术会议，更好的促进同行之间交流与合作，推动表面分析学科及其应用技术的发展以及与其他学科的融合。&rdquo 　　会议的主题报告主要为X 射线光电子能谱法(XPS)、俄歇电子能谱法(AES)、表面增强共振拉曼光谱法(SERS)、扫描探针显微镜(STM)、飞行时间二次离子质谱法(TOF-SIMS)、辉光放电光谱法、椭偏光度法等表面分析技术手段在材料研究中的应用。值得一提的是，会议报告人不仅有高校科研院所的研究人员，还有来自企业的研究人员，如宝钢集团有限公司中央研究院、东莞新科技术研发有限公司、中国石化上海石油化工研究院等。 　　本次会议同期还将举行X 射线光电子能谱(XPS)高端研修班，将进行XPS 中化学信息的抽取及其材料研究应用、XPS 数据的后期处理与(半)定量计算、XPS 谱图解析案例，以及分析设备的维修与维护技巧、多功能XPS 核心部件的维护和维修等内容的介绍。 高校分析测试中心理事会理事长梁齐 　　据高校分析测试中心理事会理事长梁齐介绍：&ldquo 从今年起，高校分析测试中心计划举行&lsquo 高端分析仪器研修班&rsquo ，希望帮助大家更好的了解大型仪器的先进技术及应用。第一届研修班以&lsquo 透射电子显微镜的前沿技术与应用&rsquo 为主题，已于七月份在中国科技大学举办，会议得到了很多分析人员的响应，本次研修班是第二届。&rdquo 　　梁齐说：&ldquo XPS是目前最主要的表面分析技术手段，以前由于仪器价格贵，国内用户并不是很多，但是目前我们了解到很多高校都采购了仪器。大家对XPS的应用也从常规分析发展到高端分析，比如利用XPS进行mapping、深度剖析、原位分析等。&rdquo 。 　　另外，据介绍会议还将对《GB/T 25185-2010/ISO 19318 表面化学分析X 射线光电子能谱荷电控制和荷电校正方法的报告》、《GB/T 28894-2012/ ISO 18117：2009 表面化学分析分析前样品的处理》这两项标准进行宣贯。 　　表面分析仪器的主要供应商赛黙飞世尔科技(中国)有限公司、岛津企业管理(中国)有限公司、高德英特(北京)科技有限公司(代理日本ULVAC-PHI产品)、北京艾飞拓科技有限公司(代理德国ION TOF公司产品)、北京精微高博科学技术有限公司等都参加了此次会议，就最新表面分析仪器的最新产品和技术分别作了介绍。 与会人员合影 　　有关会议主题报告及最新产品和技术进展，敬请关注仪器信息网后续报道。（撰稿:秦丽娟） 　　相关新闻： 　　2013 全国表面分析科学与技术应用学术会议&mdash &mdash 主题报告 　　2013全国表面分析科学会议上的仪器厂商 　　X 射线光电子能谱(XPS)高端研修班在京举办 　　2013 全国表面分析科学与技术应用学术会议&mdash &mdash 标准宣贯

仪器信息网讯 2013 年8月20-21日，&ldquo 2013 全国表面分析科学与技术应用学术会议暨表面分析国家标准宣贯及X 射线光电子能谱(XPS)高端研修班&rdquo 召开期间，北京师范大学吴正龙和清华大学姚文清对《GB/T 25185 表面化学分析 X射线光电子能谱 荷电控制和荷电校正方法的报告》、《GB/T 28894-2012/ISO 18117:2009 表面化学分析 分析前样品的处理》及《20110883-T-469/ISO 18116:2005(E) 表面化学分析-分析样品的制备和安装指南》进行了宣贯。 北京师范大学吴正龙 　　《GB/T 25185 表面化学分析 X射线光电子能谱 荷电控制和荷电校正方法的报告》于2010年发布。吴正龙介绍说：&ldquo 该标准主要阐述了XPS分析非导电样品时，荷电的产生(积累)、分布变化等，提供了荷电控制和校正方法。为XPS准确表征非导电样品中元素价态提供了技术指导。标准的资料性附录中列举了各种荷电控制和校准具体方法。&rdquo 清华大学姚文清 　　姚文清介绍了《GB/T 28894-2012/ISO 18117:2009 表面化学分析 分析前样品的处理》及《20110883-T-469/ISO 18116:2005(E) 表面化学分析-分析样品的制备和安装指南》。这两项标准当中对不同类型样品的制样方法和存放容器选择，以及样品安装方式等内容进行了规定，以降低样品处理过程中的表面污染，获得准确的表面化学分析结果。 　　这三项标准均由全国微束分析标准化技术委员会表面分析分技术委员会主导制定。姚文清介绍说：&ldquo 全国微束分析标准化技术委员会表面分析分技术委员会(SAC/TC38/SC2)成立于1997年9月15日，是国际标准化组织表面化学技术委员会(ISO/TC201)的国内对口单位。主要负责参与表面化学分析国际标准和国家标准的制定和审定、国际标准的转化工作。设有X射线光电子能谱(XPS)、俄歇电子能谱(AES)、二次离子质谱(SIMS)、辉光放电光谱(GDS)等工作组。&rdquo 　　&ldquo 表面分析分技术委员会共有委员23人，主任委员由中国科技大学丁泽军担任，副主任委员为国家纳米科学中心沈电洪、北京师范大学吴正龙、清华大学姚文清，中科院化学所刘芬担任副秘书长。另外还包括了3家单位委员：高德英特(北京)科技有限公司、赛默飞世尔科技(中国)有限公司、岛津企业管理(中国)有限公司。&rdquo 　　&ldquo 截至2013年7月底，已由表面分析分技术委员会主导制定发布了1项ISO国际标准，22项国家标准，10项标准获得国家标准立项计划。参与制定发布ISO国际标准1项。&rdquo 姚文清说。 　　另外，会议中吴正龙对国际表面化学分析技术委员会(ISO/TC 201)做了介绍，目前ISO/TC 201建立有9个分技术委员会和1个工作组，包括：术语(SC1)、总则(SC2)、数据管理和处理(SC3)、深度剖析(SC4)、俄歇电子能谱(SC5)、二次离子质谱(SC6)、X射线光电子能谱(SC7)、辉光放电谱(SC8)、扫描探针显微术(SC9)、全反射X射线荧光光谱(WG2)。 会议现场

p 　　根据Markets and Markets的最新市场调查报告& amp ldquo Surface Analysis Market by Instrumentation Technology (Microscopy, Spectroscopy, Surface Analyzers, a href=" http://www.instrument.com.cn/zc/73.html" X-ray Diffraction /a ), Industry (Semiconductor, Polymers, Life Sciences) & amp End User (Academic Institutes, Industries) - Global Forecast to 2020 & amp rdquo ，预计到2020年，表面分析市场将达到约39 .897亿美元；2015年到2020年期间，该市场将以6.2%的复合年增长率增长。 /p p 　　表面分析技术是一种揭示材料及其制品的表面形貌、成分、结构或状态的分析手段。该技术可以用于开发新材料或改善现有材料的性能，进而支持相关产业优化、加速新产品开发、评估生产和包装工艺稳定性、快速识别跟踪污染物、评估新制造工艺和质量等。 /p p 　　在这份报告中，表面分析市场根据仪器技术、行业、终端用户和地区进行划分。基于仪器技术，市场划分为显微镜、光谱、表面分析仪和x射线衍射等。显微镜领域包括光学显微镜、电子显微镜、扫描探针显微镜和共聚焦显微镜。基于行业，市场划分为半导体、能源、聚合物、生命科学、冶金金属和食品饮料、纺织品、纸张和包装等其他行业。基于终端用户，市场划分为学术机构、产业和研究机构。这份报告还讨论了市场的主要驱动、限制、机遇和挑战。 /p p 　　半导体行业是表面分析技术最大的终端用户所在领域，该技术显著改善各种应用，如测量薄膜的厚度、密度和组成，掺杂剂剂量和剖面形状等。在解决半导体行业所面临的一些主要挑战时，表面分析技术扮演着至关重要的角色，包括识别和定位跟踪半导体中痕量级别的杂质，认证新的生产工具和量化散装掺杂物等。此外，在过去的几年里，由于利用表面分析技术进行缺陷识别、微量金属污染检测、薄膜或样品的深度分析、失效分析的需求不断上升，使得表面分析技术在能源、医疗保健、聚合物、薄膜、冶金、食品和饮料、纸张和纺织品等行业的应用也增加了。 /p p 　　2014年，北美地区是表面分析最大的区域市场，约占全球市场的37.0%；其次是欧洲、亚太。北美和欧洲的高市场份额主要归因于公共和私人来源对纳米技术研究的高投入、医疗设备公司增加研究支出，以及在这一地区存在的一些大公司，这些因素使得相关用户更多的应用了表面分析解决方案。 /p p 　　亚太地区则是表面分析市场未来增长的推动力，因为该地区的低成本资源、强大客户基础、越来越多的制药研发支出、越来越多的大公司在这个地区建立研发和生产设施等因素，使得亚太地区存在着巨大的投资机会。市场的增长可能会集中在印度、中国、韩国、日本。 /p p 　　全球表面分析市场主要由少数几家仪器公司主导，其中五大公司合计约占50%的全球市场份额。重要的仪器公司包括Danaher Corporation (U.S.)、Olympus Corporation (Japan)、Thermo Fisher Scientific, Inc. (U.S.)、ULVAC-PHI, Inc. (Japan)、Bruker Corporation (U.S.)、HORIBA, Ltd. (Japan)、Nikon Corporation (Japan)、Carl Zeiss AG (Germany)、FEI Company (U.S.)、Shimadzu Corporation (Japan)and JEOL, Ltd. (Japan)。 /p p 　　然而，仪器成本高等因素将限制表面分析市场的增长。 /p p style=" text-align: right " 编译：刘丰秋 /p

表面科学是上世纪60年代后期发展起来的一门学科，目前已经成为国际上最为活跃的学科之一。材料表面的成分、结构、化学状态等与内部有明显的不同,而表面特性对材料的物理、化学等性能影响很大。随着材料科学、化学化工、半导体及薄膜、能源、微电子、信息产业及环境领域等高新技术的迅猛发展，对于表面分析技术的需求日益增多。由于最近几十年超高真空、高分辨和高灵敏电子测量技术的快速发展，表面分析技术也有了长足进步。目前，全球已经开发了数十种常用的表面分析技术，如X射线光电子能谱(XPS)、俄歇电子能谱(AES)、二次离子质谱(TSIMS)、辉光放电光谱(GD)、扫描探针显微镜(STM)等。 　　为了深入了解表面分析技术最新动态、最新仪器性能特点，促进同行之间的技术交流，2014年8月29~30日，2014 全国表面分析科学与技术应用学术会议在成都.四川大学举行。60余名从事表面分析技术研究与应用的研究人员参加了此次会议。因为本次会议是由高校分析测试中心研究会主办，所以会议内容不只有新方法新技术研究，还有关于如何用好仪器、如何解决工作中困难方面的交流。 　　实验数据&ldquo 去伪存真&rdquo 　　此次会议交流的内容更多的围绕着XPS展开。XPS是重要的表面分析技术手段，在分析材料的表面及界面微观电子结构上早已体现出了强大的作用，它可用于材料表面的元素定性分析、半定量分析、化学状态分析，微区分析以及深度剖析(1-2nm)等。 　　对于复杂的材料体系或单一体系中复杂的化学状态，XPS的谱图一般多为数个化学状态的合成峰，且有可能因为轨道杂化的不同而造成峰型的变化。实验者要从众多的复杂的XPS谱图数据中得到有价值的实验结果，需要掌握数据处理基本原则和相关技巧。清华大学朱永法教授认为数据处理是&ldquo 去伪存真&rdquo 的过程。 　　北京大学谢景林教授分享了其在重叠谱图拟合方面的经验技巧 赛默飞葛青亲对谢景林教授的报告进行了展开，具体介绍了非线性最小二乘拟合方法的基本思想，并且分享和探讨了如何使用实际采集谱图、参考谱图，配合非线性最小二乘拟合方法对XPS数据进行处理 岛津龚沿东从XPS谱图的本底扣除、线型选择以及其他特殊处理方法介绍了XPS数据处理的一般原则。 　　北京师范大学吴正龙教授介绍了通过能量去卷积的数据处理方法提高了XPS谱图质量。目前常规的XPS最佳分辨水平(FWHM)约为0.5eV(Ag3d5/2)，仍不能满足多数元素价态分析的需求。而XPS分析中对谱峰展宽的贡献主要来源于仪器能量响应、X射线的线宽、样品等。而通过对表观谱进行能量去卷积处理，可以消除仪器和样品对展宽的贡献，进而提高XPS谱峰的分辨率。 　　应用研究热点 　　在国外，XPS等表面分析技术已经在生产企业中得到了广泛的应用，如进行半导体失效分析等。而在国内，表面分析技术还局限于科研单位，主要是利用XPS、AES等表面分析技术进行材料表面或界面发生的物理化学反应机理研究。研究热点主要集中在催化材料、碳纳米管石墨烯等新型材料、聚合物太阳能电池等新型器件等。 　　清华大学朱永法教授介绍了AES化学位移的产生、特点、影响因素等情况，以及AES化学位移在石墨、金刚石的表面吸附、固体表面的离子注入、薄膜制备、界面扩散等研究这个的应用。 　　铀在国民经济和国防事业中均有重要，但是金属铀的化学活性高，在环境中极易氧化腐蚀，导致其部件性能的劣化或失效，并且这种腐蚀还会带来环境的核污染。中国工程物理研究院刘柯钊研究员使用XPS等分析技术作为表征手段，研究了金属铀腐蚀行为与防腐蚀表面改性技术。 　　聚合物太阳能电池最有希望成为下一代太阳能电池之一。中山大学陈建教授以紫外光电子能谱(UPS)和XPS、AFS等技术，研究了醇/水溶性共轭聚合物阴极修饰层对不同电极材料功函数的影响，通过降低阴极功函数达到了提高器件能量转换效率的目的。 　　清华大学姚文清教授的研究对象是航空用电子元器件，这些器件长期在宇宙环境中工作不可避免的受到影响，可能引起器件的密封破坏等而最终失效。姚文清教授通过在超高真空系统中对器件进行紫外辐照、温度变化、电场变化等试验，在此环境下对航空用电子元器件进行原位模拟腐蚀，并采用AES等表面分析技术对器件腐蚀进行微观评价，建立器件腐蚀和失效的早期判断新方法。 　　南京大学高飞教授通过外置原位电池的应用，利用实验室现有常规XPS获得催化剂材料在真空条件下的准原位 (Ex-situ)信息。结合相关表征手段，准原位XPS成为了探究催化剂在反应条件下反应过程的有利工具。 与会人员合影 　　2012年，清华大学分析中心、国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心组织召开了第一届全国表面分析科学与技术应用学术会议，此后该会议每年举行一次。今年是该会议第三次举办，会议由高校分析测试中心研究会、全国微束分析标准化技术委员会表面分析分技术委员会主办，国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心、四川大学分析测试中心共同承办。2015年全国表面分析科学与技术应用学术会议将由宁波新材料所承办。

摘要晶圆表面缺陷检测在半导体制造中对控制产品质量起着重要作用，已成为计算机视觉领域的研究热点。然而，现有综述文献中对晶圆缺陷检测方法的归纳和总结不够透彻，缺乏对各种技术优缺点的客观分析和评价，不利于该研究领域的发展。本文系统分析了近年来国内外学者在晶圆表面缺陷检测领域的研究进展。首先，介绍了晶圆表面缺陷模式的分类及其成因。根据特征提取方法的不同，目前主流的方法分为三类：基于图像信号处理的方法、基于机器学习的方法和基于深度学习的方法。此外，还简要介绍了代表性算法的核心思想。然后，对每种方法的创新性进行了比较分析，并讨论了它们的局限性。最后，总结了当前晶圆表面缺陷检测任务中存在的问题和挑战，以及该领域未来的研究趋势以及新的研究思路。1.引言硅晶圆用于制造半导体芯片。所需的图案是通过光刻等工艺在晶圆上形成的，是半导体芯片制造过程中非常重要的载体。在制造过程中，由于环境和工艺参数等因素的影响，晶圆表面会产生缺陷，从而影响晶圆生产的良率。晶圆表面缺陷的准确检测，可以加速制造过程中异常故障的识别以及制造工艺的调整，提高生产效率，降低废品率。晶圆表面缺陷的早期检测往往由经验丰富的检测人员手动进行，存在效率低、精度差、成本高、主观性强等问题，不足以满足现代工业化产品的要求。目前，基于机器视觉的缺陷检测方法[1]在晶圆检测领域已经取代了人工检测。传统的基于机器视觉的缺陷检测方法往往采用手动特征提取，效率低下。基于计算机视觉的检测方法[2]的出现，特别是卷积神经网络等神经网络的出现，解决了数据预处理、特征表示和提取以及模型学习策略的局限性。神经网络以其高效率、高精度、低成本、客观性强等特点，迅速发展，在半导体晶圆表面缺陷检测领域得到广泛应用。近年来，随着智能终端和无线通信设施等电子集成电路的发展，以及摩尔定律的推广，在全球对芯片的需求增加的同时，光刻工艺的精度也有所提高。随着技术的进步，工艺精度已达到10纳米以下[5]。因此，对每个工艺步骤的良率提出了更高的要求，对晶圆制造中的缺陷检测技术提出了更大的挑战。本文主要总结了晶圆表面缺陷检测算法的相关研究，包括传统的图像处理、机器学习和深度学习。根据算法的特点，对相关文献进行了总结和整理，对晶圆缺陷检测领域面临的问题和挑战进行了展望和未来发展。本文旨在帮助快速了解晶圆表面缺陷检测领域的相关方法和技能。2. 晶圆表面缺陷模式在实际生产中，晶圆上的缺陷种类繁多，形状不均匀，增加了晶圆缺陷检测的难度。在晶圆缺陷的类型中，无图案晶圆缺陷和图案化晶圆缺陷是晶圆缺陷的两种主要形式。这两类缺陷是芯片故障的主要原因。无图案晶圆缺陷多发生在晶圆生产的预光刻阶段，即由机器故障引起的晶圆缺陷。划痕缺陷如图1a所示，颗粒污染缺陷如图1b所示。图案化晶圆缺陷多见于晶圆生产的中间工序。曝光时间、显影时间和烘烤后时间不当会导致光刻线条出现缺陷。螺旋激励线圈和叉形电极的微纳制造过程中晶圆表面产生的缺陷如图2所示。开路缺陷如图2 a所示，短路缺陷如图2 b所示，线路污染缺陷如图2 c所示，咬合缺陷如图2d所示。图1.（a）无图案晶圆的划痕缺陷；（b）无图案晶圆中的颗粒污染。图2.（a）开路缺陷，（b）短路缺陷，（c）线路污染，以及（d）图案化晶圆缺陷图中的咬合缺陷。由于上述晶圆缺陷的存在，在对晶圆上所有芯片进行功能完整性测试时，可能会发生芯片故障。芯片工程师用不同的颜色标记测试结果，以区分芯片的位置。在不同操作过程的影响下，晶圆上会产生相应的特定空间图案。晶圆图像数据，即晶圆图，由此生成。正如Hansen等在1997年指出的那样，缺陷芯片通常具有聚集现象或表现出一些系统模式，而这种缺陷模式通常包含有关工艺条件的必要信息。晶圆图不仅可以反映芯片的完整性，还可以准确描述缺陷数据对应的空间位置信息。晶圆图可能在整个晶圆上表现出空间依赖性，芯片工程师通常可以追踪缺陷的原因并根据缺陷类型解决问题。Mirza等将晶圆图缺陷模式分为一般类型和局部类型，即全局随机缺陷和局部缺陷。晶圆图缺陷模式图如图3所示，局部缺陷如图3 a所示，全局随机缺陷如图3b所示。全局随机缺陷是由不确定因素产生的，不确定因素是没有特定聚类现象的不可控因素，例如环境中的灰尘颗粒。只有通过长期的渐进式改进或昂贵的设备大修计划，才能减少全局随机缺陷。局部缺陷是系统固有的，在晶圆生产过程中受到可控因素的影响，如工艺参数、设备问题和操作不当。它们反复出现在晶圆上，并表现出一定程度的聚集。识别和分类局部缺陷，定位设备异常和不适当的工艺参数，对提高晶圆生产良率起着至关重要的作用。图3.（a）局部缺陷模式（b）全局缺陷模式。对于面积大、特征尺寸小、密度低、集成度低的晶圆图案，可以用电子显微镜观察光刻路径，并可直接进行痕量检测。随着芯片电路集成度的显著提高，进行芯片级检测变得越来越困难。这是因为随着集成度的提高，芯片上的元件变得更小、更复杂、更密集，从而导致更多的潜在缺陷。这些缺陷很难通过常规的检测方法进行检测和修复，需要更复杂、更先进的检测技术和工具。晶圆图研究是晶圆缺陷检测的热点。天津大学刘凤珍研究了光刻设备异常引起的晶圆图缺陷。针对晶圆实际生产过程中的缺陷，我们通过设备实验对光刻胶、晶圆粉尘颗粒、晶圆环、划痕、球形、线性等缺陷进行了深入研究，旨在找到缺陷原因，提高生产率。为了确定晶圆模式失效的原因，吴明菊等人从实际制造中收集了811,457张真实晶圆图，创建了WM-811K晶圆图数据集，这是目前应用最广泛的晶圆图。半导体领域专家为该数据集中大约 20% 的晶圆图谱注释了八种缺陷模式类型。八种类型的晶圆图缺陷模式如图4所示。本综述中引用的大多数文章都基于该数据集进行了测试。图4.八种类型的晶圆映射缺陷模式类型：（a）中心、（b）甜甜圈、（c）边缘位置、（d）边缘环、（e）局部、（f）接近满、（g）随机和（h）划痕。3. 基于图像信号处理的晶圆表面缺陷检测图像信号处理是将图像信号转换为数字信号，再通过计算机技术进行处理，实现图像变换、增强和检测。晶圆检测领域常用的有小波变换（WT）、空间滤波（spatial filtering）和模板匹配（template matching）。本节主要介绍这三种算法在晶圆表面缺陷检测中的应用。图像处理算法的比较如表1所示。表 1.图像处理算法的比较。模型算法创新局限小波变换 图像可以分解为多种分辨率，并呈现为具有不同空间频率的局部子图像。防谷物。阈值的选择依赖性很强，适应性差。空间滤波基于空间卷积，去除高频噪声，进行边缘增强。性能取决于阈值参数。模板匹配模板匹配算法抗噪能力强，计算速度快。对特征对象大小敏感。3.1. 小波变换小波变换（WT）是一种信号时频分析和处理技术。首先，通过滤波器将图像信号分解为不同的频率子带，进行小波分解 然后，通过计算小波系数的平均值、标准差或其他统计度量，分析每个系数以检测任何异常或缺陷。异常或缺陷可能表现为小波系数的突然变化或异常值。根据分析结果，使用预定义的阈值来确定信号中的缺陷和异常，并通过识别缺陷所在的时间和频率子带来确定缺陷的位置。小波分解原理图如图5所示，其中L表示低频信息，H表示高频信息。每次对图像进行分解时，图像都会分解为四个频段：LL、LH、HL 和 HH。下层分解重复上层LL带上的分解。小波变换在晶圆缺陷特征的边界处理和多尺度边缘检测中具有良好的性能。图5.小波分解示意图。Yeh等提出了一种基于二维小波变换（2DWT）的方法，该方法通过修正小波变换模量（WTMS）计算尺度系数之间的比值，用于晶圆缺陷像素的定位。通过选择合适的小波基和支撑长度，可以使用少量测试数据实现晶圆缺陷的准确检测。图像预处理阶段耗费大量时间，严重影响检测速度。Wen-Ren Yang等提出了一种基于短时离散小波变换的晶圆微裂纹在线检测系统。无需对晶圆图像进行预处理。通过向晶圆表面发射连续脉冲激光束，通过空间探针阵列采集反射信号，并通过离散小波变换进行分析，以确定微裂纹的反射特性。在加工的情况下，也可以对微裂纹有更好的检测效果。多晶太阳能硅片表面存在大量随机晶片颗粒，导致晶圆传感图像纹理不均匀。针对这一问题，Kim Y等提出了一种基于小波变换的表面检测方法，用于检测太阳能硅片缺陷。为了更好地区分缺陷边缘和晶粒边缘，使用两个连续分解层次的小波细节子图的能量差作为权重，以增强每个分解层次中提出的判别特征。实验结果表明，该方法对指纹和污渍有较好的检测效果，但对边缘锋利的严重微裂纹缺陷无效，不能适用于所有缺陷。3.2. 空间过滤空间滤波是一种成熟的图像增强技术，它是通过直接对灰度值施加空间卷积来实现的。图像处理中的主要作用是图像去噪，分为平滑滤镜和锐化滤镜，广泛应用于缺陷检测领域。图6显示了图像中中值滤波器和均值滤波器在增加噪声后的去噪效果。图6.滤波去噪效果图：（a）原始图像，（b）中值滤波去噪，（c）均值滤光片去噪。Ohshige等提出了一种基于空间频率滤波技术的表面缺陷检测系统。该方法可以有效地检测晶圆上的亚微米缺陷或异物颗粒。晶圆制造中随机缺陷的影响。C.H. Wang提出了一种基于空间滤波、熵模糊c均值和谱聚类的晶圆缺陷检测方法，该方法利用空间滤波对缺陷区域进行去噪和提取，通过熵模糊c均值和谱聚类获得缺陷区域。结合均值和谱聚类的混合算法用于缺陷分类。它解决了传统统计方法无法提取具有有意义的分类的缺陷模式的问题。针对晶圆中的成簇缺陷，Chen SH等开发了一种基于中值滤波和聚类方法的软件工具，所提算法有效地检测了缺陷成簇。通常，空间过滤器的性能与参数高度相关，并且通常很难选择其值。3.3. 模板匹配模板匹配检测是通过计算模板图像与被测图像之间的相似度来实现的，以检测被测图像与模板图像之间的差异区域。Han H等从晶圆图像本身获取的模板混入晶圆制造工艺的设计布局方案中，利用物理空间与像素空间的映射，设计了一种结合现有圆模板匹配检测新方法的晶圆图像检测技术。刘希峰结合SURF图像配准算法，实现了测试晶圆与标准晶圆图案的空间定位匹配。测试图像与标准图像之间的特征点匹配结果如图7所示。将模式识别的轮廓提取技术应用于晶圆缺陷检测。Khalaj等提出了一种新技术，该技术使用高分辨率光谱估计算法提取晶圆缺陷特征并将其与实际图像进行比较，以检测周期性2D信号或图像中不规则和缺陷的位置。图7.测试图像与标准图像之间的特征点匹配结果。下接：晶圆表面缺陷检测方法综述【下】

仪器信息网讯 2022年6月14-15日，由国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心、全国微束分析标准化技术委员会表面化学分析分技术委员会、中国分析测试协会高校分析测试分会、北京理化分析测试学会表面分析专业委员会及仪器信息网联合举办的“第八届表面分析技术应用论坛暨表面化学分析国家标准宣贯会”在线上成功举办。会议采取多平台直播形式，仪器信息网、科学邦、科研云、寇享学术、邃瞳科学云等平台同步转播，观众69457人次，现场气氛热烈，专家答疑环节提问踊跃。第八届表面分析技术应用论坛暨表面化学分析国家标准宣贯会本届会议由中国科学院院士、清华大学李景虹教授领衔，5位国家杰出青年基金获得者、3位表面化学分析分技术委员会委员以及表面分析领域的五家国内外知名仪器厂商代表分别作了相关报告。中国科学院院士、清华大学李景虹教授致辞中国科学院院士、清华大学李景虹教授发表致辞并对到场的嘉宾并表示欢迎。李景虹教授首先介绍了国家大型科学仪器中心——北京电子能谱中心的基本情况、人员情况、科研成果、主导标准等。北京电子能谱中心是2005年由科技部、教育部、北京市科委联合规划投资建设的国家级平台中心，依托清华大学分析中心建立。中心通过表面分析仪器与学科建设的结合，以方法学和分析仪器研制为导向，服务和支撑科技前沿和国家重大需求为目标，推进表面科学研究和表面分析技术的发展，促进仪器在我国表面科学研究领域充分发挥作用，也通过学科的研究促进新的分析方法的建立，发展成为国内表面研究的基地，建设成为一流的分析研究型国家仪器中心。中心为表面科学标准化工作提供了重要支撑。参与制定国际标准ISO/TR 22335:2007是中国首次参与制定的表面化学分析国际标准；主导表面化学分析标准项目18项，其中GB/T 26533-2011(《俄歇电子能谱分析方法通则》）具有标准总领地位纲要性国家标准文件。GB/T 36504-2018(《印刷线路板表面污染物分析 俄歇电子能谱》）成功解决了神州、北斗系列星船中关键型号元器件失效的重大质量问题。GB/T 36533-2018（《硅酸盐中微颗粒铁的化学态测定 俄歇电子能谱法》）建立了硅酸盐矿物俄歇线形的检测方法及数据库，对我国探月计划深入解析地外物质演化过程起到重要支撑作用。李景虹院士随后介绍了中国分析测试协会高校分析测试分会的发展情况、学术交流、实验室认证、标准化工作和未来规划。高校分会的宗旨是推动全国高等学校科技资源更好地服务于国家科技事业、教育事业、经济建设和社会发展。为全国高校分析测试中心为代表的科技资源开放共享服务的单位和部门搭建更好的交流和沟通的平台，推动高校科研实验室建设与管理的规范化，促进高校科技资源的开放共享，从实验室管理、信息化建设、资质认定、仪器功能与分析方法开发、标准制订、科普培训、技术咨询等方面开展活动，提升我国高校仪器设备研发和使用水平、实验室管理能力、人员实验技术能力与服务能力，促进实验室能力全面提升、扩大服务范围和增强影响力，不断推动高校分析测试事业的发展。专场主持人中国科学院理化技术研究所研究员 张铁锐水滑石（LDH)是一种层状双金属氢氧化物，作为光催化材料具有广阔的应用前景。水滑石基纳米光催化材料能够合成太阳燃料及高附加值化学品，且具有不含贵金属，制备简便，能实现千吨级产业化生产等优点。然而其存在活性低、选择性差的问题，传统增大比表面积和改变元素组成的方法，改性效果并不理想。张铁锐研究员通过优化调控水滑石基催化材料的表界面结构，引入表面缺陷结构提高催化活性，并优化设计界面结构提高了催化的选择性，最终实现了产物的高效生产。中国科学技术大学教授 熊宇杰能源结构与二氧化碳排放是备受全球关注的重要问题，我国未来40年能源的消耗量将增长50%，预计2030年二氧化碳的排放量将达到峰值。自然界本身存在碳循环系统，但人类活动带来的二氧化碳排放仍需构筑人工的碳循环系统加速实现碳循环过程，而人工实现碳循环的关键问题就是如何高效实现将二氧化碳、甲烷等碳基小分子转化成多碳燃料或化学品。熊宇杰研究员以电荷动力学研究为基础，通过对催化位点进行精准设计，高效实现了对二氧化碳、甲烷等碳基小分子的催化转化和化学转化过程的精准控制；此外，熊宇杰研究员还介绍了如何构建排硫硫杆菌/CdS生物/无机杂化材料体系高效实现二氧化碳的固定。北京大学教授 马丁现代催化研究主要是探究催化机理，设计新型催化剂。多相催化反应过程有30%以上使用了金属催化，随着金属尺寸的缩小，从块体、发展到纳米尺寸，再到单原子尺寸，催化剂中贵金属的载量在降低，贵金属的利用率得到了提高。马丁教授利用纳米金刚石衍生制备了富缺陷石墨烯载体（碳缺陷可与金属作用形成金属-C键），获得了结构均一可控、表面碳缺陷丰富的催化剂载体，可以实现限域原子级分散金属催化剂。马丁教授还提出了一种全暴露金属团簇催化剂(Fully Exposed Cluster Catalysts, FECCs)。全暴露金属团簇催化剂与金属纳米颗粒及单原子催化剂相比，在催化反应中具能够在保持金属原子接近100%利用率的同时，还能为催化反应提供丰富的表面活性位点，以N-乙基咔唑脱氢和环己烷脱氢为例介绍了通过对团簇催化剂的研究。马丁教授认为，团簇易于描述的结构使其成为研究催化反应的理想模型催化剂。湖南大学教授 王双印王双印教授主要介绍了其在有机分子电催化转化方面的部分工作，包括实现了常温常压下惰性气体分子的电催化偶联，揭示了亲核试剂电催化氧化的氢缺陷循环机制，探究了有机分子电催化氧化反应路径，明确了生物质电催化吸附行为及催化剂几何位点效应。清华大学教授 朱永法有机半导体可见光催化在环境、能源、精细合成及肿瘤去除方面均有广泛的应用。能源光催化需要解决光利用率低、反应能力低、反应速率低等问题。朱永法教授通过对能带间隙、带边位置、表面活性中心的调控，实现了对苝亚酰胺基超分子光催化、PDI-尿素结晶聚物光催化产氧、锌卟啉超产氢、TPPS/C60超分子产氢、TPPS/PDI界面产氢、双卟啉异质结产氢、四羧酸苝超分子产氢、氢键有机框架产氢、双功能C3N4产氢、C3N4/rGO/PDIP全解水产氢产氧、NDI-尿素聚合物全解水产氢产氧等体系催化性能的提升。此外，朱永法教授利用催化还原二氧化碳合成燃料和精细化学品，通过构建了钙钛矿、Er掺杂NiO、双铜离子位点MOF、晶格拉伸体系，从而实现二氧化碳的还原。最后，朱永法教授介绍了有机超分子可见光催化快速、彻底、靶向消除实体肿瘤方面的工作。研究使用无细胞毒性的全有机超分子材料，利用正常细胞吞噬小颗粒，癌症细胞吞噬大颗粒的特性，实现癌细胞对光催化剂的靶向吞噬，再利用可以穿透皮肤和血液20mm的900-650nm红光激发细胞内的光催化剂产生强氧化性空穴，达到快速杀灭癌症细胞和彻底消除实体肿瘤的目的。中国科学院上海硅酸盐研究所研究员 卓尚军质谱技术自1906年J.J.Thomson获诺贝尔物理学奖以来发展迅速，陆陆续续已经有十三个诺贝奖和质谱技术密切相关。辉光放电质谱（GD-MS）可以对固体样品直接分析，具有分析元素范围广、检测限极低、相对灵敏度因子一致、线性动态范围宽、基体效应小、稳定性及重现性好等特点。目前市面上商品化的高分辨辉光放电质谱主要源自美国赛默飞世尔科技公司、英国质谱公司和Nu仪器公司。卓尚军研究员在报告中介绍了辉光放电质谱的基本原理、辉光放电质谱定量与半定量分析、最新分析非导电材料的第二阴极技术及磁场增强离子源技术、以及国际标准ISO/TS 15338：2020、国家标准GB/T 26017-2010(《高纯铜》）、国家标准GC/T 33236-2016（《多晶硅 痕量元素化学分析 辉光放电质谱法》）等方法标准及宣贯。中科院化学所高级工程师 赵志娟紫外光电子能谱技术（UPS）是研究固体材料表面电子结构的重要方法，在量子力学、固体物理、表面科学与材料科学等领域有重要应用。UPS测试能得到材料逸出功、价带结构、价带顶/HOMO能级位置、费米能级位置等信息。对于不同的能谱仪，不同实验室及不同操作者而言，UPS测量结果的一致性极为重要，是表面分析结果的质量保证。中科院化学所高级工程师赵志娟宣贯了国家标准GB/T41072-2021(《表面化学分析 电子能谱 紫外光电子能谱分析指南》，该标准提供了仪器操作者对固体材料表面进行紫外光电子能谱分析的指导，包括样品处理、谱仪校准和设定、谱图采集以及最终报告，此标准适用于配备有真空紫外光源的X射线光电子能谱仪操作者分析典型样品。中国科学技术大学教授 黄文浩我国在纳米科技领域起步并不晚，然而在纳米标准的建立上落后于世界先进水平，与我国科技强国的目标并不相称，尤其随着纳米科技产业发展及国际商贸活动的需求，建立纳米标准，争取更多话语权，显得十分必要和紧迫。SPM是纳米科技的主要工具之一，黄文浩教授基于SPM纳米测量技术的研究基础，认为SPM仪器分辨力的标定和SPM仪器漂移的测量亟待标准的建立。黄文浩教授首次在2006年的ISO/TC201国际会议上提出了这一观点，并牵头完成了首个SPM漂移测量的国际标准ISO 11039(Surface chemical analysis —— Scanning probe microscopy —— Measurement of drift rate)以及国内首个SPM漂移测量的国家标准GB/T 29190-2012(《扫描探针显微镜漂移速率测量方法》）。黄文浩教授在报告中介绍了图像相关分析法、特征点法、非周期光栅法、原子光栅法等几种SPM漂移速率的测量方法，还介绍了温度对原子力显微镜纳米尺寸测量的影响。最后，黄文浩教授希望更多的科研工作者能够积极参加标准化活动，为我国早日成为标准化强国努力奋斗。来自日本电子、岛津、赛默飞世尔科技、精微高博、高德英特的知名表面分析科学仪器厂商代表也分别作了相关报告。日本电子株式会社应用工程师 张元俄歇电子能谱（AES）的表面检测区域范围为10-20nm，检测深度为0-6nm，是对固体块状材料进行表面微区分析的最佳工具。日本电子株式会社应用工程师张元从俄歇电子的产生机理和检测范围出发，介绍了日本电子JAMP-9510F场发射俄歇微探针的新功能——利用元素面分布图与对应能谱灵活分析，并以MOS电容器元素面分布分析、pnp晶体管功函数分析和(R)EELS测定IR薄膜带隙举例说明新功能能够实现不同价态硅的高能量分辨率和高空间分辨率面分布分析、利用功函数的差能获取半导体材料中的p、n区分布、利用带隙能力差异能获取二氧化钛和二氧化硅的REELS面分布。岛津企业管理（中国）有限公司研究员 龚沿东X射线光电子能谱（XPS）是一种灵敏的表面分析技术，信息深度来自试样表面10nm范围内，能够获取元素成分、化学价态、定性/定量分析等信息。岛津企业管理（中国）有限公司研究员龚沿东表示，XPS分析技术除了常规的采谱，还可进行成像、角分辨和深度剖析等。角分辨XPS(ARXPS)可以利用光电子在材料中穿行时的衰减效应进行无损深度剖析，适用于表面粗糙度很低的均质薄膜群定元素或其化学态组分随深度变化的关系。XPS中常规的X射线源靶材有Mg、Al、Ag、Ti、Zr、Cr等，通过靶材的选择能改变光电子的动能，从而得到更深的深度信息，而损伤性深度剖析更是能够获取100nm-10μm的深度信息。报告中介绍了如何选择离子源进行金属、有机物、无机物的深度剖析。赛默飞世尔科技（中国）有限公司资深应用专家 葛青亲赛默飞世尔科技（中国）有限公司资深应用专家葛青亲分别用几个案例介绍了Nexsa G2表面分析平台多技术联用技术。XPS用于等离子体表面样品的评估分析中，常规XPS可以评估等离子体表面改性聚合物涂层的效果及其机理，无损变角XPS可以研究等离子改性结果及表面改性深度；XPS分析钠离子电池正极材料中异物及杂质成分中，常规XPS及小束斑XPS可以聚焦到异物或杂质上，快速分析其元素及其化学态信息，特色SnapMap快照成像可获取元素及其化学态在电池材料中的分布信息；联用原位综合表征石墨烯材料时，常规XPS可快速分析样品表面元素及其化学态信息，UPS可快速得到样品价电子结构及功函数信息，REELS可快速得到样品带隙、导带、氢元素定量等信息，ISS测试可快速分析样品极表面（约1nm）元素信息，Raman可快速得到样品分子结构、晶型、缺陷等信息。此外，还介绍了如何用XPS-Raman分析氮化硼，以及利用Maps软件实现XPS和SEM、TEM、PFIB跨设备原位联用。北京精微高博仪器有限公司市场部经理 牛宇鑫北京精微高博仪器有限公司市场部经理牛宇鑫对吸附等温线进行了解读，包括I-VI型等温线和滞后环的分类包括H1-H5类回线，介绍了比表面积和孔结构的分析方法，对错误BET报告、脱附孔径假峰、S回线、吸脱附曲线交叉、吸脱附曲线不重合等异常数据进行了解读。高德英特（北京）科技有限公司应用科学家 鞠焕鑫表面分析技术应用在生活的方方面面，随着能源技术的发展，XPS、AES、TOF-SIMS越来越多的应用于电池研究中。不同的是XPS技术检测到的光电子带来的表面6nm以内的信息，可用于定量分析和化学态分析；TOF-SIMS检测到二次离子带来的表面1nm以内的信息，具有最高的表面灵敏度，能够获取分子信息；AES检测到的是俄歇电子带来的表面6nm以内的信息，能进行半定量分析，具有最好的空间分辨率。报告中主要介绍了使用XPS分析锂硫电池的SEI层和质子交换膜信息、锂离子和电解液界面的动态演变，使用TOF-SIMS分析OLED、锂电等。更多内容关注后续回放视频：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/bmfx2022

材料是人类赖以生存和发展的物质基础，各种材料的运用很大程度上反映了人类社会的发展水平，而材料科学也日益成为人类现代科学技术体系的重要支柱之一。 材料表面分析是对固体表面或界面上只有几个原子层厚的薄层进行组分、结构和能态等分析的材料物理试验。也是一种利用分析手段，揭示材料及其制品的表面形貌、成分、结构或状态的技术。为此，岛津针对性地提供了全面的表征解决方案，助力材料科学研究。 材料表面分析扫描探针显微镜SPM / X射线光电子能谱仪 / 电子探针显微分析仪EPMA 原子力显微镜 SPM-9700HT SPM-9700HT在基本观察功能的基础上融入了更强的测量功能，具备卓越的信号处理能力，可得到更高分辨率、更高质量的观察图像。SPM-9700HT 应用：金属蒸镀膜的表面粗糙度分析以1 Hz和5 Hz的扫描速度对金属蒸镀膜的表面形貌进行观察，画质及表面粗糙度的分析结果相同。 应用：光栅沟槽形状检测以1Hz和5Hz的扫描速度对光栅的表面形貌进行观察，经过断面形状分析，沟槽形状检测结果均相同。可控环境舱原子力显微镜 WET-SPM WET-SPM为原子力显微镜实验提供各种环境，如真空、各种气体（氮、氧等）、可控湿度、温度、超高温，超低温、气体吹扫等。实现了原位扫描，可追踪在温度、湿度、压力、光照、气氛浓度等发生变化时的样品变化。 WET-SPM 应用：树脂冷却观察室温下树脂的粘弹性图像中，可以观察到两相分离。冷却至-30℃，粘弹性的差异基本消失。 应用：聚合物膜的加热观察聚合物膜在不同加热温度下的形貌变化，在相位图上可清晰观察到样品表面因加热而产生的物理特性变化。调频型高分辨原子力显微镜 SPM-8100FM 岛津高分辨率原子力显微镜SPM-8100FM使用调频模式，极大提高了信号的灵敏度，即使在大气环境甚至液体环境中也能获得与真空环境中同样超高分辨率表面观察图像。无论是表面光洁的晶体样品还是柔软的生物样品，都实现了分子/原子级的表征。SPM-8100FM首次观察到固体和液体临界面（固液界面）的水化、溶剂化现象的图像，因此实现了对固液界面结构的测量分析。 SPM-8100FM 应用：液体中原子级分辨率观察图为在饱和溶液中观察NaCl表面的原子排列。以往的AFM（调幅模式）图像湮没在噪声中。通过调频模式则可以清晰地观察到原子的排列，实现真正的原子级分辨率。 应用：大气中Pt催化粒子的KPFM观察通过KPFM进行表面电势的测定，TiO2基板上的Pt催化粒子可被清晰识别。同时可以观察到数纳米大小的Pt粒子和基板间的电荷交换。右图中，红圈区域是正电势，蓝框区域是负电势。对于KPFM观察，调频模式也大幅提高了分辨率。 X射线光电子能谱仪AXIS SUPRA+ X射线光电子能谱仪（XPS）是一种被广泛使用的表面分析技术，主要用于样品的组成和化学状态分析，可以准确地确定元素的化学状态，应用于各种低维新材料、纳米材料和表面科学的研究中。AXIS SUPRA+是岛津/Kratos最新研发出的一款高端X射线光电子能谱仪，具备高能量分辨、高灵敏度、高空间分辨的特点。 AXIS SUPRA+ 化学状态和含量分析 深度剖析 化学状态成像分析电子探针显微分析仪 EPMA 电子探针显微分析仪（Electron Probe Micro-Analyzer，EPMA）使用单一能量的高能电子束照射固体材料，入射电子与材料中的原子发生碰撞，将内壳层的电子激发脱离原子，在相应的壳层上留下空穴，在外壳层电子向内壳层空穴跃迁的过程中，发出具有特征波长的X射线。EPMA使用由分光晶体和检测器组成的波谱仪检测这些特征X射线，用于材料成分的定性、定量分析。 EPMA的波谱仪的检测极限一般为0.005%左右，检测深度为微米量级，其成分像的二维空间分辨亦为微米量级，定量分析的精度可以达到传统的化学分析方法水平。 配备了多道波谱仪的EPMA是材料学研究中微区元素定性、定量分析的不二之选，属于科研工作必不可少的分析仪器。 EPMA-1720 EPMA-8050G 应用：超轻元素EPMA分析－渗碳均匀性的图象分析

仪器信息网讯 2015年5月15日，&ldquo 2015年全国表面分析科学与技术应用学术会议&rdquo 在宁波召开。 会议现场 　　&ldquo 2015年全国表面分析科学与技术应用学术会议&rdquo 由高校分析测试中心研究会、全国微束分析标准化技术委员会表面分析分技术委员会、北京分析测试协会表面分析专业委员会主办，中国科学院宁波材料技术与工程研究所、国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心协办。&ldquo 2015年全国表面分析科学与技术应用学术会议&rdquo 为期两天，80余名从事表面分析技术研究与应用的研究人员参加了会议。 中国科学院宁波材料技术与工程研究所副所长李润伟致辞 　　此次会议承办方中国科学院宁波材料技术与工程研究所副所长李润伟致辞欢迎各位研究人员的光临。据李润伟介绍，宁波材料技术与工程研究所(简称&ldquo 宁波材料所&rdquo )的发展历程。2004年，中国科学院与浙江省人民政府、宁波市人民政府三方签署协议，决定共建中科院宁波材料所。2007年宁波材料所顺利通过验收并正式揭牌，组建了磁性材料与机电装备、高分子与复合材料、功能材料与纳米器件、表面工程、燃料电池与能源技术、特种纤维6个事业部。2009年宁波材料所二期建设启动，将研究领域从原先的材料领域进一步拓展到新能源和先进制造领域。经过十年发展，目前宁波材料所基本建成了一个既满足自身发展需求又积极为地方企业服务的科技支撑平台，整个平台仪器设备总值约3亿元 建成12.9万平方米科研大楼与实验室，建设了碳纤维制备国家工程实验室、发改委磁性材料科技创新服务平台、等一批科研平台，为科研工作顺利开展提供了保障。 清华大学朱永法教授主持会议 　　清华大学朱永法教授指出，&ldquo 2015年全国表面分析科学与技术应用学术会议&rdquo 旨在推动表面分析科学与应用技术的快速发展，加强同行之间的交流合作，展示相关的新成就、新进展；建立表面分析的交流平台，形成自由研讨的学术氛围，让思想碰撞出火花，并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。 　　本次会议共有4个大会报告、12个邀请报告、14个口头报告，另外，岛津/Kratos、高德英特/ULVAC-PHI等仪器设备公司在会议现场展示了相关技术资料。 　　其中，会议第一天进行了3个大会报告，分别是： 报告题目：Interface Engineering for 2D Materials Based OptoelectronicDevices 报告人：陈伟副教授/新加坡国立大学 　　陈伟副教授目前主要关注于低维分子量子结构、有机光电器件、石墨烯及复合材料的界面问题，以及其在分子器件、有机太阳能电池、纳米催化等方面的应用。在此次报告中，陈伟副教授利用表面分析技术研究了二维材料&mdash &mdash 石墨烯、黑磷功能化调制界面反应机理等问题。 报告题目：Chemistry with a Tiny Hammer 报告人：郑直教授/许昌学院 　　郑直教授在国际上首次提出了一个&ldquo Chemistry with a tiny hammer&rdquo 的全新化学反应机制来设计和实现表面高分子聚合反应。与常规的湿法化学过程来制备交联的聚合物薄膜不同，这种路线不会用到任何引发剂、添加剂及催化剂等，属于环境友好型制备反应 整个过程只需用到动能为几个eV 的质子束来实现干法化学合成，可选择性导致C-H 键断裂，从而能够适应各种分子器件和医用材料等的制备和改进。可在单晶硅片和其它半导体器件上制备得到聚苯乙烯、聚丙烯酸、聚乙烯醇、聚氧乙烯、聚甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯等交联的超薄聚合物薄膜，通过对反应能量和剂量的精确控制，表面官能团能得到很好保护，解决了聚合物薄膜制备以及改性过程中的节能、聚合物表面官能团的保护等技术问题。 报告题目：The applications of large Ar cluster beams in XPS 报告人：Dr. Christopher James Blomfield/Kratos, UK 　　Kratos公司位于英国曼切斯特，现在是日本岛津公司的全资子公司。Kratos是世界上最早生产商品化X射线光电子能谱(XPS)的厂家之一。2014年5月，Kratos推出了最新型的XPS谱仪&mdash &mdash Axis Supra，并在短短的两个月的时间内，成功地在全球范围内销售了6台Axis Supra型XPS谱仪。此次报告中，Christopher James Blomfield/博士介绍了由于单原子离子源用于软物质例如聚合物的深度剖析和表面清洁时受到限制。而气体团簇离子源的离子束减少了进入样品表面中的能量，从而降低样品损伤。报告指出，气体团簇离子源是进行深度分析有机物和聚合物而不破坏其化学状态的有效工具。 　　汕头大学王江涌教授、清华大学姚文清高级工程师、上海交通大学 邹志强教授、石油化工科学研究院邱丽美高级工程师、高德英特(北京)科技有限公司鲁德凤、ULVAC-PHI Dr. Takuji Shibasaki、宁波大学谭瑞琴研究员、四川大学田云飞博士、中国计量科学研究院王海博士也分别做精彩报告，介绍了X射线光电子能谱(XPS)、俄歇电子能谱(AES)、二次离子质谱(TSIMS)、辉光放电光谱(GD)、扫描探针显微镜(STM)等表面分析技术在各领域的应用。 与会人员合影 　　2012年，清华大学分析中心、国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心组织召开了第一届全国表面分析科学与技术应用学术会议，此后该会议每年举行一次。今年是该会议第四次举办。 　　表面科学是上世纪60年代后期发展起来的一门学科，目前已经成为国际上最为活跃的学科之一。材料表面的成分、结构、化学状态等与内部有明显的不同，而表面特性对材料的物理、化学等性能影响很大。随着材料科学、化学化工、半导体及薄膜、能源、微电子、信息产业及环境领域等高新技术的迅猛发展，对于表面分析技术的需求日益增多。同时，由于最近几十年超高真空、高分辨和高灵敏电子测量技术的快速发展，表面分析技术也有了长足进步。目前，全球已经开发了数十种常用的表面分析技术，如X射线光电子能谱(XPS)、俄歇电子能谱(AES)、二次离子质谱(TSIMS)、辉光放电光谱(GD)、扫描探针显微镜(STM)等。国内表面分析技术起步于80年代，广泛应用于基础科研、先进材料研制、高精尖技术、装备制造等领域。 撰稿：刘丰秋

随着我国科技实力的显著提升，分析测试的发展也日新月异，科研及测试机构、人才队伍不断壮大，实验室环境条件大为改善，仪器装备水平迅速提高，科技产出量质齐升，重大成果举世瞩目。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，展示表面分析技术最新的进展，推动分析测试质量保障体系、数据溯源体系和标准体系的建设，由国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心、全国微束分析标准化技术委员会表面化学分析分技术委员会、中国分析测试协会高校分析测试分会、北京理化分析测试学会表面分析专业委员会及仪器信息网联合举办的“第八届表面分析技术应用论坛暨表面化学分析国家标准宣贯会”，将于2022年6月14-15日线上举行。论坛以线上会议形式，通过报告专家与参会者的深入交流，旨在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。一、组织单位国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心、全国微束分析标准化技术委员会表面化学分析分技术委员会、中国分析测试协会高校分析测试分会、北京理化分析测试学会表面分析专业委员会、仪器信息网二、会议主题能源化学与碳中和三、会议形式线上会议，免费报名参会，进入会议官网报名或扫描以下二维码报名会议官网：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/bmfx2022扫码即刻报名参会四、会议日程（最终议程以活动专题页面发布为准）时间报告题目演讲嘉宾专场1：表面分析技术应用论坛（上）——6月14日09:00-11:45专场主持人朱永法(清华大学/国家电子能谱中心 教授/常务副主任)09:00-09:15致辞李景虹(清华大学/国家电子能谱中心/中国分析测试协会高校分析测试分会 院士/主任/主任委员)09:15-10:00水滑石基纳米光催化材料合成太阳燃料及高附加值化学品张铁锐(中国科学院理化技术研究所 研究员)10:00-10:30场发射俄歇微探针JAMP-9510F在材料表面分析中的应用张元 (日本电子株式会社 应用工程师)10:30-11:00X射线光电子能谱（XPS）技术及应用龚沿东(岛津企业管理（中国）有限公司 研究员)11:00-11:45太阳能驱动人工碳循环熊宇杰 (中国科学技术大学 教授)专场2：表面分析技术应用论坛（下）——6月14日13:30-16:45会议主持人张铁锐(中国科学院理化技术研究所 研究员)13:30-14:15Fully exposed palladium cluster catalysts enable hydrogen production from nitrogen heterocycles马丁(北京大学 教授)14:15-14:45待定赛默飞世尔科技元素分析14:45-15:30有机分子电催化转化王双印 (湖南大学 教授)15:30-16:00待定北京精微高博仪器有限公司16:00-16:45有机半导体可见光催化产氢、二氧化碳还原及肿瘤治疗研究朱永法(清华大学/国家电子能谱中心 教授/常务副主任)专场3：表面化学分析国家标准宣贯会——6月15日09:00-11:45会议主持人姚文清(清华大学/国家电子能谱中心 正高级工程师/副主任)09:00-09:45辉光放电质谱最新技术进展及其在相关标准方法中的应用卓尚军(中国科学院上海硅酸盐研究所 研究员)09:45-10:15XPS分析技术在空间和深度维度探测中的应用鞠焕鑫(高德英特（北京）科技有限公司 应用科学家)10:15-11:00GB/T 41072-2021 表面化学分析 电子能谱 紫外光电子能谱分析指南赵志娟(中科院化学所 高级工程师)11:00-11:45扫描探针显微镜漂移标准化研究黄文浩(中国科学技术大学 教授)五、 嘉宾简介&报告摘要专场1表面分析技术应用论坛（上）（6月14日上午）朱永法清华大学/国家电子能谱中心教授/常务副主任专场主持人：09:00--11:45李景虹清华大学/国家电子能谱中心/中国分析测试协会高校分析测试分会院士/主任/主任委员大会致辞：09:00--09:15李景虹，中国科学院院士、第十二、十三届全国政协委员。清华大学化学系教授，化学系学术委员会主任，国家电子能谱中心主任，清华大学分析中心主任。1991年获中国科学技术大学学士学位，1996年获中科院长春应用化学研究所博士学位。近年来致力于电分析化学、生物电化学、单细胞分析化学及纳米电化学领域的教学科研工作。以通讯作者在Nature Nanotech., Nature Protocol, J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem.等学术刊物上发表SCI论文400余篇。2015-2021年连续五年入选汤森路透全球高被引科学家。以第一完成人获国家自然科学奖二等奖、教育部自然科学奖一等奖等。任Chem. Soc. Rev., ACS Sensors, Small Methods, Biosensors Bioelectronics, Biosensors, Chemosensors等期刊编委。张铁锐中国科学院理化技术研究所研究员报告题目：水滑石基纳米光催化材料合成太阳燃料及高附加值化学品报告&答疑：09:15--10:00张铁锐，中国科学院理化技术研究所研究员、博士生导师，中国科学院光化学转化与功能材料重点实验室主任。吉林大学化学学士，吉林大学有机化学博士。之后，在德国、加拿大和美国进行博士后研究。2009年底回国受聘于中国科学院理化技术研究所。主要从事能量转换纳米催化材料方面的研究，在Nat. Catal.等期刊上发表SCI论文280余篇，被引用26000多次，H指数89，并入选2018-2021科睿唯安“全球高被引科学家”；申请国家发明专利49项（已授权37项）。曾获皇家学会高级牛顿学者、德国“洪堡”学者基金、国家基金委“杰青”、国家“万人计划”科技创新领军人才等资助、以及中国感光学会青年科技奖等奖项。2017年当选英国皇家化学会会士。兼任Science Bulletin副主编以及Advanced Energy Materials等期刊编委。现任中国材料研究学会青年工作委员会-常委，中国化学会能源化学专业委员会-秘书长，中国感光学会光催化专业委员会-副主任委员等学术职务。报告摘要：水滑石基纳米材料因组成结构易于调控、制备简便等优点在光催化领域而备受关注。近年来，我们研究团队通过在水滑石表面创造缺陷位和构造界面结构的手段，分别实现了对反应物CO2、N2等吸附和活化的增强，以及中间反应物种反应路径的调控，进而提升了光催化CO、CO2和N2加氢反应的催化活性和生成高附加值产物的选择性。张元日本电子株式会社应用工程师报告题目：场发射俄歇微探针JAMP-9510F在材料表面分析中的应用报告&答疑：10:00--10:30张元，日本电子应用工程师。2016年毕业于上海交通大学材料科学与工程专业，获工学学士学位；2019年毕业于京都大学大材料工学研究科，获工学硕士学位。2019年入职日本电子，现担任应用工程师一职，主要负责场发射俄歇微探针与钨灯丝扫描电镜的应用与培训。报告摘要：日本电子的场发射俄歇微探针装置JAMP-9510F能够实现纳米级空间分辨率下试样表层的元素分布、化学组成、化合态分析等材料表征。无论是金属试样还是绝缘材料，JAMP-9510F装载的静电半球形分析器、场发射电子枪的大束流、高精度全对中试样台以及悬浮式离子枪都能提供多种表面分析方法。龚沿东岛津企业管理（中国）有限公司研究员报告题目：X射线光电子能谱（XPS）技术及应用报告&答疑：10:30--11:00龚沿东，研究员，1986年毕业于清华大学现代应用物理系，曾任中国科学院金属研究所分析测试部主任（研究员）。英国国家物理实验室（National Physical Laboratory）访问学者，美国圣母大学（University of Notre Dame）化工系研究助理。现任全国微束分析标准化技术委员会委员，全国微束分析标准化技术委员会表面分技术委员会委员。岛津公司市场部XPS和EPMA首席技术专家。报告摘要： X射线光电子能谱仪是表面分析领域中一种崭新的分析技术，通过测量固体样品表面约10nm左右被激发出光电子的动能，进而对固体样品表面的元素成分进行定性、定量及价态分析。报告中主要介绍XPS原理、技术特点以及XPS在催化材料、电池材料、薄膜材料、电子器件等材料中的应用案例，旨在让科研工作者对XPS表面分析技术在材料领域的应用有所了解。熊宇杰中国科学技术大学教授报告题目：太阳能驱动人工碳循环报告&答疑：11:00--11:45熊宇杰，中国科学技术大学教授、博士生导师。1996年进入中国科学技术大学少年班系学习，2000年获化学物理学士学位，2004年获无机化学博士学位，师从谢毅院士。2004至2011年先后在美国华盛顿大学（西雅图）、伊利诺伊大学香槟分校、华盛顿大学圣路易斯分校工作。2011年辞去美国国家纳米技术基础设施组织的首席研究员职位，回到中国科学技术大学任教授，建立独立研究团队，同年入选首批国家高层次青年人才计划和中国科学院人才计划。2016年获批组建中国科学院“等离激元催化”创新交叉团队，2020年终期评估结果为优秀。2017年获国家杰出青年科学基金资助，入选英国皇家化学会会士。2018年获聘长江学者特聘教授，入选国家万人计划科技创新领军人才。2022年入选新加坡国家化学会会士。现任ACS Materials Letters副主编。主要从事基于催化过程的生态系统重构研究。在Science等国际刊物上发表250余篇论文，总引用31,000余次（H指数91），入选科睿唯安全球高被引科学家榜单和爱思唯尔中国高被引学者榜单。2012年获国家自然科学二等奖（第三完成人），2014-2016和2018年四次获中国科学院优秀导师奖，2015年获中美化学与化学生物学教授协会杰出教授奖，2019年获英国皇家化学会Chem Soc Rev开拓研究者讲座奖，2021年获安徽省自然科学一等奖（第一完成人）。报告摘要：人类正在探索实现“碳中和”的有效途径，凸显出建立人工碳循环的重要性。本报告将阐述如何针对太阳能驱动二氧化碳和甲烷转化，在太阳能俘获和电荷分离的基础上，对化学键的形成和断裂进行选择性控制，将其转化为燃料或化学品。另一方面，利用自然界的生物活性基元，开发无机-生物杂化系统，为太阳能驱动固碳提供新的思路。专场2表面分析技术应用论坛（下）（6月14日下午）张铁锐中国科学院理化技术研究所研究员专场主持人：13:30--16:45马丁北京大学教授报告题目：Fully exposed palladium cluster catalysts enable hydrogen production from nitrogen heterocycles报名占位报告&答疑：13:30--14:15马丁，北京大学化学与分子工程学院教授。针对我国社会能源和资源优化利用过程，主要开展氢能制备与输运，高值碳基化学品/油品合成， 以及催化反应机理研究等方面研究工作。获得2013年度北京大学青年教师教学比赛一等奖，2014年度王选青年学者奖，2017年中国催化青年奖，2017年度中国科学十大进展。2014-2017年担任英国皇家化学会Catalysis Science & Technology副主编 目前担任Chinese Journal of Chemistry、 ACS Catalysis 副主编，Science Bulletin、Journal of Energy Chemistry、 Joule、Journal of Catalysis、Catalysis Science & Technology等刊编委和顾问编委。报告摘要：人类正在探索实现“碳中和”的有效途径，凸显出建立人工碳循环的重要性。本报告将阐述如何针对太阳能驱动二氧化碳和甲烷转化，在太阳能俘获和电荷分离的基础上，对化学键的形成和断裂进行选择性控制，将其转化为燃料或化学品。另一方面，利用自然界的生物活性基元，开发无机-生物杂化系统，为太阳能驱动固碳提供新的思路。待定赛默飞世尔科技元素分析报告题目：待定报告&答疑：14:15--14:45王双印湖南大学教授待定北京精微高博仪器有限公司报告题目：待定报告&答疑：15:30--16:00朱永法清华大学/国家电子能谱中心

表面分析技术包括飞行时间二次离子质谱，扫描探针显微镜，X射线光电子能谱等技术，在生物医药的生产和研发过程中，对于药物，细胞等表面和一定深度的成份信息的表征具有非常重要的意义，也是生物医药领域必不可少的分析表征手段。基于此，仪器信息网网络讲堂将于2022年9月23日举办“表面分析技术在生物医药领域的应用”网络研讨会，特邀5位专家带来精彩分享！为相关从业人员搭建沟通和交流的平台，促进相关仪器技术及应用的发展。日程全览，点击报名时间专家09:30韩东（国家纳米科学中心 研究员）主要研究方向：纳米生物医学成像与表征、生命复杂流体与管理、生物力药理学。《生物型原子力显微镜表面分析技术在活体样品上的应用》报告摘要：21年经验，纯干货分享！纳米成像表征技术的源头应用与适应性改造生物活体纳米成像、表征设备功能群针对关键科学问题的新手段、新技术研发关于细胞的力学模型10:00樊友杰（布鲁克 应用工程师）《高速原子力显微镜在生物表面表征中的应用》报告摘要：快速原子力的发展克服了传统原子力速度上的局限，高空间分辨率的同时在毫秒尺度上研究生化动力学过程成为可能。介绍商业化的视频级速度的生物型原子力显微镜在生物样品领域里的成像，在使用非常小的作用力同时得到亚分子级结构的分辨率。介绍快扫型原子力在探索不同的天然和人工聚合物动力学过程的一些实例，还有原位研究细胞膜表面的动力学过程，及二维光敏蛋白质晶体细菌视紫红质的动态过程。介绍JPK最新的力学成像模式“定量成像模式（QI™ ）”Bruker生物型原子力的全针尖扫描模式可以从结构上非常好地与现代主流倒置显微镜进行无缝偶合。10:30王化斌(中科院重庆绿色智能技术研究院 研究中心主任/研究员)中国科学院首批岗位特聘研究员，重庆市高分辨三维动态成像检测工程技术研究中心主任；长期从事光谱、成像及力学方面的研究工作。《原子力显微镜在生物样品成像和力学测量中的应用》报告摘要：介绍原子力显微的不同成像模式及应用实例分享原子力显微镜不同力学分析技术及应用情况11:00蔡斯琪（岛津企业管理（中国）有限公司 产品专员）《XPS表面分析技术在生物医药领域中的应用》报告摘要：X射线光电子能谱仪是表面分析领域中一种崭新的分析技术，通过测量固体样品表面约10nm左右被激发出光电子的动能，进而对固体样品表面的元素成分进行定性、定量及价态分析。报告中主要介绍XPS原理、技术特点以及XPS在生物材料及医疗器械等领域的应用，旨在让科研工作者对XPS表面分析技术在生物医用领域的应用有所了解。11:30周江涛（苏黎世联邦理工学院 助理研究员）主要研究兴趣有原子力显微镜及相关显微成像分析技术，在生物纳米纤维材料的形成机理和应用的研究。《原子力显微镜在成像及与光热谐振结合的微纳表面化学分析技术》报告摘要：简要原子力显微镜的原理及应用示例重点介绍原子力显微镜与可见/红外光结合的光热谐振技术，以及他们在纳米尺度的高灵敏度表面化学结构分析点击图片，即可免费参会，和嘉宾线上互动！特别感谢布鲁克、岛津对本次会议的大力支持！

p style=" text-align: left " 　　仪 strong 器信息网讯 /strong 2016年8月11-12日，“2016年全国表面分析科学与技术应用学术会议”在昆明召开，100余名从事表面分析技术研究与应用的专家学者参加了会议。该会议由高校分析测试中心研究会、全国微束分析标准化技术委员会表面分析分技术委员会、北京分析测试协会表面分析专业委员会主办，昆明理工大学分析测试研究中心、国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心、昆明红源会展有限公司协办。 /p p style=" text-align: center " img title=" 会场1.jpg" style=" float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/1628fdb0-67ea-46e2-bd7b-2f0faa23a423.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" 会场2.jpg" style=" float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/89a29f16-bde9-438a-b3af-7e1261ce8966.jpg" / /p p style=" text-align: center " 会议现场 /p p 　　清华大学朱永法、昆明理工大学杨喜昆代表主办方和承办方分别致辞。 /p p style=" text-align: center " img title=" 朱永法.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/686789ed-4c5f-4bb3-b4c7-5449323e2271.jpg" / /p p style=" text-align: center " 清华大学朱永法 /p p style=" text-align: center " img title=" 杨喜昆.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/02e73be7-a742-4626-bfad-b305349e601c.jpg" / /p p style=" text-align: center " 昆明理工大学杨喜昆 /p p 　　 span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 表面科学是上世纪60年代后期发展起来的一门学科，目前已经成为国际上最为活跃的学科之一。材料表面的成分、结构、化学状态等与内部有明显的不同，而表面特性对材料的物理、化学等性能影响很大。随着材料科学、化学化工、半导体及薄膜、能源、微电子、信息产业及环境领域等高新技术的迅猛发展，对于表面分析技术的需求日益增多。同时，由于最近几十年超高真空、高分辨和高灵敏电子测量技术的快速发展，表面分析技术也有了长足进步。表面分析技术主要包括X射线光电子能谱(XPS)、俄歇电子能谱(AES)、二次离子质谱(SIMS)等。国内表面分析技术起步于80年代，目前已经广泛应用于基础科研、先进材料研制、高精尖技术、装备制造等领域。 /span /p p span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 　　XPS、AES、TOF-SIMS(飞行时间二次离子质谱)是重要的表面分析技术手段。XPS在分析材料的表面及界面微观电子结构上早已体现出了强大的作用，它可用于材料表面的元素定性分析、半定量分析、化学状态分析、微区分析以及深度剖析(& lt 200nm)等。AES主要检测由表面激发出来的俄歇电子来获取表面信息，它不仅能定性和定量地分析物质表界面的元素组成，而且可以分析某一元素沿着深度方向的含量变化。TOF-SIMS采用一次离子轰击固体材料表面，产生二次离子，并根据二次离子的质荷比探测材料的成分和结构。TOF-SIMS是一种非常灵敏的表面分析技术，可以精确确定样品表面元素的构成：通过对分子离子峰和官能团碎片的分析可以方便的确定表面化合物和有机样品的结构，配合样品表面的扫描和剥离，可以得到样品表面甚至三维的成分图。相对于XPS、AES等表面分析方法，TOF-SIMS可以分析包括氢在内的所有元素，可以分析包括有机大分子在内的化合物，具有更高的分辨率。 /span /p p span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 　　表面分析仪器的主要供应商有Thermo Fisher、Shimadzu、ULVAC-PHI、Joel、VG Sceinta、PreVac、SPECS、Omicron等。目前，全国的表面分析仪器有300多台。 /span /p p 　　半导体行业是表面分析技术的主要应用领域之一，此次会议上，半导体相关的报告也占了很大部分。如，中国科学院半导体研究所的赵丽霞所做的题为“表面分析技术在氮化物发光材料器件及失效机理研究中的应用”的大会报告。以GaN为代表的Ⅲ族氮化物半导体材料在光电领域方面具有独特的优势，近年来得到了飞速发展，发光效率不断提高，并在照明等领域有了广发应用。赵丽霞的报告中结合其最近的研究进展介绍了氮化物发光器件失效机理的逆向测试分析方法，不同芯片结构、不同波段、不同功率氮化物发光期间在温度以及湿度影响下的老化行为，以及各种表面分析技术在氮化物发光器件及失效机理研究中的应用。还有，昆明理工大学蔡金明做了题为“结构原子级精确的石墨烯纳米结构的制备与表征”大会报告。石墨烯自2004年发现以来，引起了科学家们的广泛关注。如果将其应用到半导体期间中，获得具有稳定禁带宽度的石墨烯材料成为首要的研究问题。蔡金明采用自下而上的方法，利用具有功能基团的有机分子前驱体脱去功能基团，形成自由基并在自由基位置结合，随后脱氢环化，得到结构原子级精确的石墨烯纳米结构。并通过扫描隧道显微镜、角分辨光电子能谱、反射差分光谱等对其形貌和电化学性质进行研究，为将石墨烯应用到半导体期间中提供了一条新的、有巨大潜能的方法。 /p p style=" text-align: center " img title=" 赵丽霞.jpg" style=" float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/56bacf75-f24a-4d82-9811-1fbdd8d05f59.jpg" / /p p style=" text-align: center " 中国科学院半导体研究所的赵丽霞 /p p style=" text-align: center " img title=" 蔡金明.jpg" style=" float: none " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/20c9f0f9-957b-40bc-a2a3-c1eea91a96a2.jpg" / /p p style=" text-align: center " 昆明理工大学蔡金明 /p p 　　其他表面分析技术表征半导体材料或器件的相关报告还有：胜科纳米(苏州)有限公司华佑南的“X-射线光电子能谱(XPS)和飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)在铝焊垫上铝氟化物分析和表征中的应用”、中山大学谢方艳的“光电子能谱在有机太阳电池研究中的应用”等。 /p p 　　令人高兴地是，本次会议上也出现了一些新的领域研究报告，如昆明理工大学李绍元、邓久帅的“纳米硅基功能材料制备及其在重金属检测中的应用研究”、“锌矿物浮选表面活化机制的XPS研究”报告。李绍元尝试了将纳米材料应用于重金属离子的检测中，过程中利用XPS对纳米材料进行了表征。邓久帅利用XPS分析了酸性和碱性条件下闪锌矿表面铜活化及菱锌矿表面强化硫化的机理。 /p p style=" text-align: center " img title=" 李绍元.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/2b4b1b8e-9ee1-4c08-bb13-e78e89bf9bab.jpg" / /p p style=" text-align: center " 昆明理工大学李绍元 /p p style=" text-align: center " img title=" 邓久帅.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/1002bb87-929e-4487-8d5b-f4945b2d8411.jpg" / /p p style=" text-align: center " 昆明理工大学邓久帅 /p p 　　除了主要的表面分析技术手段XPS、AES、TOF-SIMS(飞行时间二次离子质谱)外，此次会议中也出现了一些其他分析技术，如扫描探针显微镜(STM)、辉光放电光谱、椭偏光谱等。如前面提到的昆明理工大学蔡金明做了题为“结构原子级精确的石墨烯纳米结构的制备与表征”大会报告，其在研究中利用了扫描隧道显微镜等技术。中国科学技术大学张增明在报告“VO2薄膜的变温光学常数及能带研究”中，主要应用椭偏光谱仪获得VO2薄膜的光学常熟与温度、厚度、衬底的关系。椭偏光谱仪在表面分析的应用也较为广泛，如石墨烯厚度层数的测定，太阳能电池，薄膜生长过程中实时原位监测等。堀场(中国)贸易有限公司武艳红所做的报告“辉光放电光谱仪在表面分析中的应用”引起了与会专家的兴趣，辉光放电光谱所具有的分析速度快、操作简单、无需超高真空部件、维护成本低等特点，使其在深度剖析材料的表面和深度时具有不可替代的独特优势。辉光放电光谱技术除了可应用于传统的钢铁行业外，还应有于半导体、太阳能光伏、锂电池、光学薄膜及陶瓷等的镀层分析。 /p p style=" text-align: center " img title=" 张增明.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/d04ba852-38f4-4e81-8c41-2a285c041183.jpg" / /p p style=" text-align: center " 中国科学技术大学张增明 /p p style=" text-align: center " img title=" 武艳红.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/e28eac4d-7a70-486b-96db-92847c9bb558.jpg" / /p p style=" text-align: center " 堀场(中国)贸易有限公司武艳红 /p p 　　表面分析领域知名专家学者，如北京师范大学吴正龙、清华大学李展平、台湾中央研究院薛景中、汕头大学王江涌、清华大学姚文清等也分别做精彩报告，介绍了表面分析技术及其在在各领域的应用。 /p p 　　表面分析仪器的主要供应商赛黙飞、岛津、ULVAC-PHI(高德英特代理商)、堀场等也参加了此次会议，分别在会议中就本公司的最新产品和技术作报告。高德英特(北京)科技有限公司叶上远做“The study of how primary beam affect the analysis result in surface analysis”、岛津龚沿东做“高能X射线源在XPS分析中的应用”、ULVAC-PHI 的Takuya Miyayama做“Introducing the newest MS/MS capability in the Time-of-Fight SIMS”、赛默飞葛青亲做“几种拟合方法在碳材料分析中的应用”的报告。 /p p style=" text-align: center " img title=" 叶上远.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/9a7d778c-8520-4b72-8e69-a69f629866eb.jpg" / /p p style=" text-align: center " 高德英特叶上远 /p p style=" text-align: center " img title=" 龚沿东.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/bba212a8-b25d-439e-a161-123ea5c64c4f.jpg" / /p p style=" text-align: center " 岛津龚沿东 /p p style=" text-align: center " img title=" Takuya Miyayama.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/8765b783-c41e-4634-9799-4846d10375a5.jpg" / /p p style=" text-align: center " ULVAC-PHI 的Takuya Miyayama /p p style=" text-align: center " img title=" 葛青亲.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/6fda4302-1631-4430-a86d-af97da3f4311.jpg" / /p p style=" text-align: center " 赛默飞葛青亲 /p p style=" text-align: center " img title=" 合影.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/787c56ba-1bcd-44e7-bc36-dd6d0b347812.jpg" / /p p style=" text-align: center " & nbsp 与会人员合影 /p

研究背景新能源汽车的推广和应用对汽车轻量化设计提出了更高的要求，车身轻量化研究也成为研究热点。采用铝合金等轻质材料是实现汽车轻量化的有效途径。胶接技术由于其均匀的载荷分布，在汽车、高铁、飞机等先进结构的连接中得到了广泛的应用。激光表面处理技术是一种非接触、环境友好型的表面处理技术，在工业产品中具有广阔的应用前景。激光在基体表面形成微纳表面形貌，增大了界面的粗糙度，增强了胶粘剂与基体表面之间的结合强度。此外，表面污染物的去除和新的表面氧化层的形成，有助于改善激光烧蚀表面的润湿性，提高胶粘剂在基体表面的结合强度。尽管现阶段针对粘接力学性能开展了大量的研究，但在性能提升机制方面仍存在不足。本文通过改变激光能量密度，界面形貌以及激光重叠率，系统地分析了激光表面处理工艺参数对铝-铝粘接接头剪切强度的影响。通过激光参数优化，有效地提高了铝-铝粘接接头的剪切强度。图1激光表面处理工艺示意图实验方法与仪器接触角分析仪是一种应用广泛的润湿性测量方法，该方法是通过水滴在不同表面上的形状对表面润湿性能进行分析。本文采用德国KRÜ SS接触角测量仪DSA25测定样品表面润湿性。结果与讨论激光能量密度处理对润湿性的影响不同激光能量密度处理的粘接表面的接触角结果如图2所示。随着激光能量增加，界面接触角随之增大。这是因为激光加工的横纹微结构对水滴的支撑以及水滴自身的表面张力造成的，可以通过“荷叶效应”进行解释。激光处理表面疏水角度与粘接棒材的剪切强度具有一致性，这可能是棒材在轴向预紧力作用下，粘接剂进入到激光处理表面的微槽中，表面微结构提供的水接触角越大表明激光处理的沟槽深度和宽度越大，进而提高了界面的剪切强度。 图2 激光能量密度对粘接接头浸润性的影响。界面形貌对润湿性的影响不同形状激光处理表面沟槽形貌的疏水结果如图4所示。由于液滴沿着沟槽方向的浸润性以及视角的不同，使得沟槽角度从0，45°增加到90°，界面的接触角值从159.3°下降到128.8°。此外，45°+135°和0°+90°界面的接触角值接近，分别为160.1°和160.6°。这可能是交叉加工表面微结构的凸起导致的。在45°+135°和0°+90°加工的表面相当于微结构发生了转动，对界面的疏水性能影响较小。 图3. 典型的激光处理表面沟槽加工路径示意图：(a) 0°；(b) 45° (c) 90°；(d) 45°+135° (e) 0°+90° 图4 五种沟槽形状表面的润湿性。重叠率对润湿性的影响不同激光重叠率下，粘接接头界面粘接区域的润湿性如图20所示。随着激光重叠率Ψ的降低，界面的CA值随之增加。当重叠率Ψ为0时，重叠率的进一步降低对界面CA值影响较小。通过前文的研究可知，激光处理界面具有“荷叶效应”，是通过界面微结构与水滴之间的表面张力使得界面具有疏水性能。并且轴向载荷使得粘接剂进入到激光加工界面的沟槽中，界面的润湿性能表征了界面的剪切强度。 图5 不同重叠率下，粘接接头界面的润湿性。小结针对薄板拉伸剪切过程中的面外弯曲，本研究开发了粘接接头剪切强度的测试夹具。通过改变激光能量密度、界面形貌以及激光重叠率，探究了激光表面处理工艺对铝-铝粘接接头剪切强度的影响机制。最终可以发现粘接接头的剪切强度是受界面粗糙度和表面润湿性的共同作用的。参考文献[1]于贵申,陈鑫等.激光表面处理对铝-铝粘接接头剪切强度的影响[J/OL].吉林大学学报(工学版):1-16[2024-05-22].https://doi.org/10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20231227.

2021年6月3日，由国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心、全国微束分析标准化技术委员会表面化学分析分技术委员会、中国分析测试协会高校分析测试分会、北京理化分析测试学会表面分析专业委员会联合仪器信息网共同举办的“第五届表面分析技术应用论坛暨X射线光电子能谱（XPS）国家标准宣贯会”主题网络会议圆满落幕！本次会议以“标准化与表面分析技术”为主题，与“蔻享学术共享平台”合作实现同步转播，吸引了4000余人次观看，受到了广泛的关注！会议报告受到了参会网友的强烈反响，并通过在线互动，网友与报告专家进行了充分的学术交流，参会网友纷纷留言表示获益匪浅，干货满满。本届会议的报告嘉宾阵容空前强大，其中标准宣贯报告人全部来自表面化学分析标委会负责XPS标准研究的委员。会议特别邀请了清华大学李景虹院士、中国计量科学研究院李红梅研究员、中科院化学所赵江研究员、国家纳米中心朴玲钰研究员、吉林大学谢腾峰教授、清华大学李远副教授、清华大学姚文清高工、北京大学谢景林教授级高工、化学所刘芬副研究员、石油化工研究院邱丽美高工、化学所赵志娟高工、北京师范大学吴正龙教授级高工等12位表面分析领域大咖及2家仪器企业代表进行了报告分享，姚文清高工主持了会议。报告嘉宾李景虹院士首先作了题为《中国分析测试标准化进展》的报告，宏观的剖析了中国分析测试标准化发展历史和现状，指出后疫情下中国分析测试标准化发展未来方向；李红梅所长则是从仪器和检测标准出发，分析了我国仪器分析测试标准化工作，作了题为《仪器分析测试标准化工作进展及发展趋势》的报告；赵江研究员的报告题目为《标准化工作与微束分析标准化》，更加聚焦于微束分析的相关标准，对微束分析相关标准的情况进行了解读。随后，朴玲钰研究员、谢腾峰教授、李远副教授也分别带来了精彩的报告。姚文清高工、谢景林教授级高工、刘芬副研究员、邱丽美高工、赵志娟高工、吴正龙教授级高工分别对XPS仪器方法、深度分析、荷电校正、催化剂定量分析、薄膜材料分析以及数据处理中确定本底、峰强等10项国家标准进行了宣贯。参会网友主要来自大专院校、科研院所、企业的科研人员、工程师及学生，包括：清华大学、北京大学、中国科学技术大学、北京科技大学等国内知名高校；中科院高能物理所、中科院化学所、国家电投集团研究院等著名科研院所。会议受到诸多企业的企业高管、实验室负责人、技术工程师及检测分析人员等关注，其中不乏一些国际知名企业，如华为、中兴、Facebook等。值得一提的是，国科科仪控股有限公司、中科院创投等投资企业的投资经理也关注了本次会议，表面分析技术的受关注程度可见一斑。报告日程（点击报告题目视频回放） 主持人：清华大学 姚文清 高工报告题目报告嘉宾中国分析测试标准化进展清华大学李景虹 院士仪器分析测试标准化工作进展及发展趋势中国计量科学研究院李红梅 研究员微束分析标准化与国际标准制定中科院化学所赵江 研究员XPS分析技术在空间和深度维度探测中的应用高德英特鞠焕鑫 应用科学家高效高值的光催化制氢过程国家纳米中心朴玲钰 研究员光催化体系光生电荷定向转移的表界面调控吉林大学谢腾峰 教授利用表面表征技术解析分子内的电荷输运特性清华大学李远 副教授GB/T 30704-2014 表面化学分析 X射线光电子能谱 分析指南清华大学姚文清 高工1.GB/T 34326-2017 表面化学分析 深度剖析 AES和XPS深度剖析时离子束对准方法及 其束流或束流密度测量方法待定2.GB/T 32999-2016 表面化学分析 深度剖析 用机械轮廓仪栅网复型法测量溅射速率北京大学谢景林 教授级高工XPS在先进功能材料中的应用赛默飞世尔孙文武 应用专家1.GB/T 25185-2010 表面化学分析 X射线光电子能谱 - 荷电控制和荷电校正方法的报告2.GB/T 28892-2012表面化学分析 X射线光电子能谱 选择仪器性能参数的表述化学所刘芬 副研究员GB/T 30702-2014表面化学分析 俄歇电子能谱和X射线光电子能谱 实验测定的相对灵敏度因子在均匀材料定量分析中的使用指南石油化工研究院邱丽美 高工1.GB/T 36401-2018 表面化学分析 X射线光电子能谱 薄膜分析结果的报告2.GB/T 25188-2010硅晶片表面超薄氧化硅层厚度的测量 X射线光电子能谱法化学所赵志娟 高工1.GB/Z 32490-2016 表面化学分析 X射线光电子能谱 确定本底的程序2.GB/T 28893-2012表面化学分析 俄歇电子能谱和X射线光电子能谱 测定峰强度的方法和报告结果所需的信息北京师范大学吴正龙 教授级高工

注塑汽车部件的耐划伤性在保持汽车原有的漂亮外观方面起着非常重要的作用。添加剂可以提高注塑材料的耐划伤性能，而共聚焦显微镜可以快速对添加剂增强耐划伤性的效果进行非常精确的量化分析。Croda International（克罗达国际公司）的研究科学家们使用奥林巴斯的LEXT OLS5000共聚焦显微镜完成了一些标准化划痕检测，以证明其所生产的添加剂在提高耐划伤性方面具有积极的作用。结果表明，这种检测方法不仅可以消除操作人员在技能上的差异，而且还显著提高了检测的精确性和速度。塑料由于具有用途广泛、寿命较长且成本较低的特性，而被用于生产多种汽车部件。聚合物材料在性能上的提高，加上汽车制造业追求更轻便材料的动力，促使汽车制造业中所使用的塑料呈现出更为多样化的发展趋势。汽车上的很多塑料部件都暴露在外，清楚可见，这就意味着这些部件的外观在保持汽车的美观和价值方面起着举足轻重的作用。具有耐划伤性的材料可以减少汽车外观受到磨损的情况，从而有助于汽车在长期使用后仍然保持原有的价值。构成材料的精确成分可以决定材料的耐划伤性能，而对某种特定材料进行的详细检测可以表明其耐划伤性的水平。在克罗达公司完成的划痕检测作为耐划伤性添加剂的供应商，克罗达公司会定期进行划痕检测，以证明他们的添加剂产品对提高塑料性能所起到的积极作用。Martin Read是克罗达公司聚合物添加剂应用团队的领导，也是抗划伤项目的首席科学家。在谈到可检测的材料范围时，Martin解释说：“我们可以检测汽车上的所有材料，从透明材料，如：手势控制装置中使用的材料以及用于隐藏传感器的表面材料，到具有高光泽度的所谓的“钢琴黑”表面。在对这些表面进行清洁和抛光时，非常容易留下细微的划痕。为了证明添加剂可以提高耐划伤性能，研究人员制造了一些由不同成分构成的板子，并使用一种标准化工具，以规定的1–20N力量在板子上留下划痕。Martin说：“在检测之前，要在聚合物板上制造划痕，划痕的两侧各有两行凸起，类似于犁过的田地。” 然后，要对划痕的深度、宽度和轮廓进行测量，通过对不同材料成分的聚合物板进行同类的测量，可以确定不同材料成分在耐划伤性方面的差异。克罗达公司最初的设置是使用宽场材料显微镜测量划痕的宽度，再使用白光干涉仪显示划痕轮廓的方法确定划痕的深度。然而，这种方法极为耗时，特别是因为设置干涉仪和分析其结果的过程非常复杂。此外，在使用干涉测量法时，测量结果还会因操作人员较大的技能差异而有所不同，并会因表面轮廓上出现的伪影而有失准确。为了获得更精确的数据，并加快工作流程，研究人员对奥林巴斯的LEXT OLS5000共聚焦显微镜进行了测试（图3），以确认是否可以通过使用一台仪器测量所有相关的参数。LEXT OLS5000显微镜既可以快速完成扫描，又可以为创建宽范围的3D样品图像提供可量化的详细数据。通过使用LEXT OLS5000显微镜，克罗达公司的研究人员将测量结果的精度提高了一个以上的量级。在评估划痕的深度和轮廓方面，精度的改进表现得最为明显：测量精度接近于10纳米。Martin评论道：“由于LEXT系统可以在3D图像中进行准确的测量，我们只需观察划痕的一个切片图像，即可对划痕的深度进行测量，这种方法简单多了”。使用干涉测量法测量划痕的深度和轮廓所面临的关键性挑战，是聚丙烯等材料的轮廓会显示为尖状凸起的边缘。这些伪影是干涉仪未能探测到表面的结果，而且会影响测量的效果。Martin解释说：“由于聚丙烯材料具有多孔结构，因此干涉仪可能没有探测到表面，而是通过空隙看到了材料的内部。”在使用LEXT显微镜测量相同的样品时，研究人员可以获得划伤表面的更平滑的图像。这种图形可以准确地呈现划痕的轮廓，从而有助于进行精确的测量。在成像、测量和分析的速度方面，LEXT OLS5000显微镜的优势甚至表现得更加明显。克罗达公司的研究人员发现使用LEXT OLS5000显微镜对划痕的宽度和深度进行测量，可以使检测速度高出干涉测量法的10到100倍。“要测量划痕，我们必须尽量对干涉仪进行较为粗糙的设置，”Martin说，“而进行这种设置极为困难。进行一次测量，需要花费约1小时的时间。而使用共聚焦显微镜，我们可以在2分钟内测量和处理塑料表面上的10个划痕。”耐划伤性添加剂可以提升汽车外观的审美性，并确保汽车在更长的时间内保持其自身的价值。在划痕检测中完成的精确测量，可以可靠地验证添加剂对加强注塑部件的耐划伤性所起到的积极作用。克罗达公司最初使用的测量划痕的方法基于光学显微镜和干涉测量法。这个方案不仅非常耗时，而且还会使表面轮廓出现伪影。在购买了奥林巴斯的LEXT OLS5000共聚焦显微镜之后，克罗达公司的研究人员就可以完成比光学显微镜和干涉测量法更精确的测量，而且还可以避免因操作人员在技能水平上的差异而对测量结果产生的影响。他们还设法以快于原先方法10到100倍的速度完成测量，从而可以说明LEXT显微镜不仅可以改善数据质量，还可以提高检测效率。

仪器信息网讯 8月5日-6日，由国家大型科学仪器中心-北京电子能谱中心、全国微束分析标准化技术委员会表面化学分析分技术委员会、中国分析测试协会高校分析测试分会、北京理化分析测试学会表面分析专业委员会及仪器信息网联合主办的“第十一届表面分析技术应用论坛暨表面化学分析国家标准宣贯会”网络会议圆满召开。本次会议由仪器信息网在线直播，中国分析测试协会、蔻享学术、科研云、科学邦、邃瞳科学云等平台同步转播，线上观看人数累计超8.7万人。为期1.5天的会议，共有15位杰出的专家老师带来了精彩纷呈的报告，成功吸引了众多行业内人士的踊跃参与，通过线上平台积极互动，展开了深入的讨论。8月5日-表面分析技术与应用专场姚文清 清华大学/国家电子能谱中心 研究员/副主任 主持人李景虹 清华大学国家电子能谱中心/中国分析测试协会高校分析测试分会 院士/主任/主任委员报告题目：《表面等离子体显微成像》表面等离体成像技术，作为无需标记、高灵敏且直观高通量的分子检测技术，已广泛应用于生命科学和材料科学。李景虹院士在研究过程中发展了SPRM成像技术，揭示病毒动态侵蚀过程；并提出电化学成像技术，以高灵敏电流原位研究电催化及表面材料性质。结合表面等离体与电化学阻抗理论，研究生物离子通路中的变化。为解决图像失真问题，引入AI图像重构技术，提升检测真实性与灵敏度。该技术还与其他纳米及电化学技术耦合，拓展功能，对纳米材料、生物反应机制及临床药物研发具重要意义。陈伟 新加波国立大学 教务长讲席教授报告题目：《Hydrogen Evolution via Interface Engineered Nanocatalysis》氢气已成为一种绿色、可持续的燃料，可以满足未来全球能源需求。目前，大部分氢气仍通过蒸汽重整甲烷制得，这一过程源自有限的化石资源，并大幅增加二氧化碳排放。而由可再生能源驱动的电催化析氢反应（HER）作为一种安全、可扩展、低成本且环保的制氢途径，展现出巨大潜力。在报告中，陈伟教授总结和讨论了近期在界面控制纳米催化析氢方面的研究成果，包括通过电子金属-载体相互作用对单原子铂催化剂的氧化态进行精细调控，从而显著调节酸性或碱性HER中的催化活性；以及通过铂单原子（SAs）锚定的超薄氧化镍纳米片（NiO-Pt）引发的自门控现象，开发出高效的HER电催化剂等。葛青亲 赛默飞世尔科技（中国）有限公司 资深应用专家报告题目：《基于原位XPS-Raman的表面分析联用技术和应用》XPS作为一种高效的表面分析手段，因其元素化学态敏感性和表面敏感的特性，可以很好地揭示材料的表面和界面信息。同时，随着表面分析技术拓展性的逐渐增强，结合其他分析技术，可以提供更丰富的样品信息。葛青亲主要介绍和分享了基于XPS-Raman联用分析技术的应用和解决方案，并可进一步联合SEM、REELS、ISS等技术在聚合物、碳材料、BN和MoS2等二维材料表征中提供全方位的多功能性应用。蔡斯琪 岛津企业管理（中国）有限公司 产品专员报告题目：《X射线光电子能谱（XPS）技术及应用》X射线光电子能谱仪是表面分析领域中一种崭新的分析技术，通过测量固体样品表面约10nm左右被激发出光电子的动能，进而对固体样品表面的元素成分进行定性、定量及价态分析。报告中，蔡斯琪主要介绍了XPS原理、技术特点以及XPS在催化材料、电池材料、薄膜材料、电子器件等材料中的应用案例，旨在让科研工作者对XPS表面分析技术在材料领域的应用有所了解。周小元 重庆大学 教授（杰青）报告题目：《压电催化二氧化碳还原》周小元教授在报告中介绍了其团队在压电催化方面的研究及成果：1）在BaTiO3中提出了压电催化CO2还原反应（PECRR）的概念并得到了验证；2）提出了一种窄带隙压电催化剂策略，用于研究压电催化的机制。首次成功获得了原位傅里叶变换红外光谱（FT-IR）观测结果；3）提出了一种通过物理混合法大规模制备高性能、低成本压电催化剂的通用简便方法；4）提出了一种适用于多种负载金属催化剂的通用压电场增强型质谱法（EFMS），该方法提高了催化剂在多种压电催化应用中的性能，并为电荷转移、尺寸效应和金属回收提供了见解。朱永法 清华大学 教授（杰青）报告题目：《有机共轭半导体可见光催化光水解产氢研究》报告围绕有机超分子光催化剂的构建和产氢性。朱永法教授及其团队构建了氢键自组装的PDINH全有机超分子光催化剂。构筑的高度结晶的尿素-苝酰亚胺聚合物光催化剂，发现结晶度的提高不仅可以提升内径电场，还可以降低复合中心，从而促进光电荷的迁移。此外，还利用有机半导体光催化剂实现了光催化产双氧水。郭茹 北京艾飞拓科技有限公司 高级应用工程师报告题目：《TOF- SIMS飞行时间二次离子质谱仪的最新应用进展》ToF-SIMS作为一种特殊的表面分析技术，可以接近无损的获取最表面的元素、同位素、分子等信息，拥有高质量分辨和横向空间分辨的同时，还能对样品进行高纵向空间分辨的深度剖析以及三维分析。郭茹主要从ToF-SIMS原理和工作模式、最新一代M6的性能优势和技术特色、可选择的多功能解决方案和联用技术、材料表征和实际的应用进展等几个方面进行技术分享。张立武 复旦大学 教授报告题目：《气-液微界面化学成像表征及理化特性》聚焦气溶胶颗粒物的气-液界面化学过程，张立武教授及其团队开发了单颗粒微观界面受激拉曼光谱成像方法，实现了微液滴界面物质浓度和pH梯度的快速成像。研究发现，微液滴界面光化学反应速率显著高于体相，并揭示了界面电场等因素加速反应的机制。以上成果为理解大气污染物的生成和控制提供了关键科学支持，对环境保护和气候变化研究具有重要意义。冯林 爱发科费恩斯（南京）仪器有限公司 应用科学家报告题目：《表面分析技术前沿进展及多领域联合应用探索》表面分析技术已被广泛应用于诸多科学研究以及高科技产业中。冯林从空间分辨、深度分辨和原位表征多个维度出发，介绍表面分析技术（XPS、AES和TOF-SIMS等）的最新进展以及在多学科领域中的综合应用，包括研究材料表面微区特征组分和化学态的空间分布；研究膜层组分的深度分布；对材料进行原位测试芯能级、价带和导带电子结构等。保秦烨 华东师范大学 教授（优青）报告题目：《光电子能谱与能源半导体界面》揭示半导体界面物性与器件性能之间的构效关系，对指导界面调控，提高器件性能至关重要。保秦烨教授介绍了近期研究团队基于高分辨光电子能谱技术在卤化物能源半导体界面电子结构和光伏器件能量损失方面的研究进展，为构筑高效率、高稳定半导体能源器件提供理论指导和技术支持。董帆 电子科技大学 教授（优青）报告题目：《光电催化过程的界面原位表征分析技术及应用》活性氮光化学转化是重要的大气环境过程，对区域性雾霾和臭氧污染有重要贡献，对元素的地球化学循环、地球气候系统和人体健康有重要影响。董帆教授针对如何阐明含N污染物的光化学转化过程及如何实现污染物界面环境催化的定向调控等问题展开了系列研究，并建立了完备的环境催化界面原位表征方法。研究中发现电子-空穴/阴极-阳极的协同利用是提升光/电催化反应速率的有效手段；；动态活性位点的有效识别与构筑是促进光/电催化转化效率的关键。8月6日-表面化学分析国家标准宣贯会专场刘芬 全国微束分析标准化技术委员会表面化学分析分技术委员会 秘书长 主持人卓尚军 中国科学院上海硅酸盐研究所 研究员报告题目：《GB/T 42518-2023 锗酸铋（BGO）晶体 痕量元素化学分析 辉光放电质谱法》锗酸铋（BGO）晶体是高能粒子探测的关键材料，广泛应用于核医学成像、高能物理、天体物理、石油测井、安检和工业在线检测等领域。辉光放电质谱法是BGO晶体中痕量杂质检测的理想方法。报告中，卓尚军研究员对《GB/T 42518-2023 锗酸铋（BGO）晶体 痕量元素化学分析 辉光放电质谱法》标准进行了详细解读。刘凌玉 中数云通科技有限公司 合伙人报告题目：《“仪站”到底 降本增效》将保险机制与各类仪器设备维保服务相结合，以一种新型维保服务形式为仪器设备提供售后支持，立足于解决质保期以外仪器设备维修难、维修慢的问题，可以使有限的科研资金实现最大程度的优化利用，利用模式创新、内容创新、技术创新，构建了实现各方需求均衡的全新售后服务新机制。邱丽美 石油化工科学研究院 研究员报告题目：《GB/T 42360-2023 表面化学分析 水的全反射X射线荧光光谱分析》全反射X射线荧光光谱(TXRF)是利用X射线束能在样品表面产生全反射激发进行X射线荧光分析的装置和方法，其原理主要涉及X射线的全反射现象。在地质、冶金环保、考古、生物医学、材料科学等领域得到了广泛的应用。邱丽美研究员详细阐述了标准中关于样品处理流程、TXRF检测技术实施细则以及数据处理方法的具体规定。陈建 中山大学 研究员报告题目：《GB/T 43661-2024表面化学分析 扫描探针显微术 用于二维掺杂物成像等用途的电扫描探针显微镜（ESPM，如SSRM和SCM）空间分辨的定义和校准》陈建研究院描述了用于测量扫描电容显微镜(scanningcapacitancemicroscope,SCM)或扫描扩展电阻显微镜(scanningspreadingresistancemicroscope,SSRM)空间(横向)分辨的方法,该方法涉及使用锐边的器件。这2种显微镜广泛应用于半导体器件的载流子分布成像和其他电学特性的测量。

2017全国表面分析科学与技术应用学术会议日前在汕头大学顺利召开，来自国内外120多位专家和学者参加了本届会议，会议邀请到国内表面分析领域的专家、学者以及德国、西班牙、日本、南非及新加坡的国外专家做大会报告、邀请报告、普通报告及墙报展。业界的表面分析专家、科研单位、各大高校及仪器厂商借此机会进行了广泛交流，探讨表面分析技术与其它学科的共同发展，进一步拓展表面分析技术的应用领域。 国家标委会委员，清华大学分析中心主任朱永法教授致辞会议以郑州大学韩一帆教授题为“催化剂表面动态结构分析”的报告开始，韩教授介绍了从分子水平上认识催化剂的活性中心组成、结构及演变过程在工业应用中的重要性，他们课题组在SPECS公司的近常压XPS仪器上创新了各种动态现场原位（Operando）系统，研究催化剂在接近于真实反应的变化过程。该仪器的测样品外延处理温度最高可达1000 K（H2、He气氛下可达到800 K），压力20 bar；若实时检测样品反应温度可达600 K，压力25 mbar。同时韩教授课题组拥有原位拉曼、拉曼-扫描电镜联用、原位XRD、XPS-质谱联用等仪器。大会报告现场传真清华大学姚文清高工介绍了PHI公司XPS在俄歇电子谱方面的研究。台湾中央研究院薛景中教授介绍了利用PHI公司PHI 5000 VersaProbe SXM和TOF-SIMS对钙钛矿太阳能电池的结构变化进行研究，主要讲解了C60和Ar2500+ 分别对样品进行离子溅射的区别。北京师范大学吴正龙教授介绍了电子能量谱分析中射线束效应；中国计量院王梅玲副研究员介绍了XPS标准物质的研制方法，以上两位老师的工作是在Thermo公司的ESCALAB 250Xi仪器上开展的。另外，中山大学陈建研究员、南开大学张毅教授、中南大学杜勇教授、西班牙南非自由州大学H. C. Swart教授、新加坡国立大学陈伟教授以及清华大学李展平高工等专家做了关于利用多种表面分析仪器开展科研工作的相关报告，其中包括原子力显微镜、表面增强拉曼，辉光放电发射光谱、红外显微成像、TOF-SIMS、SEM和TEM等。中科院苏州纳米所丁孙安研究员课题组介绍了超高真空互联系统。岛津企业管理（中国）有限公司作为主要赞助商之一参加了此次会议，由大型分析仪器事业部营业部部长孙明先生、分析测试市场部经理洪波博士、分析计测市场部XPS产品经理龚沿东研究员，宋玉婷博士、分析中心的崔园园博士等参加了本次大会。岛津公司在会场外设置了展台，展示了岛津在表面分析方面的产品，包括：AXIS Supra, EPMA-8050G,SPM-8000等岛津最先进的表面分析产品；岛津公司分析计测市场部XPS专家龚沿东研究员做了题为《XPS深度剖析：从超薄到超厚》的会议报告，首先介绍了岛津AXIS Supra产品的“从图得谱”功能，这种技术可以将成谱的空间分辨率降低到成像的空间分辨率，在进行深度剖析时可以进行成像。详细说明了AXIS Supra产品配有的高能单色化Ag靶的特点和应用实例，利用高能单色化Ag靶能够获得更宽的能量范围和更深的信息。进一步介绍了多模式Ar原子团簇离子枪具有避免氧化物还原的特点和实例。会议报告后，AXIS Supra产品引起了广泛关注，参会者积极提问。岛津公司龚沿东研究员做大会报告通过参与本次会议，岛津公司充分展示了在表面分析领域的技术实力，进一步加深了大学科研行业对岛津表面分析产品的了解，提高了产品的知名度。岛津公司展台传真关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " strong 仪器信息网讯& nbsp /strong 2019年10月23日，第十八届北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA 2019) 学术报告会在北京国家会议中心盛大开幕。10月24日，由北京理化分析测试学会表面分析专业委员会和广东省测试协会表面分析专业委员会联合举办2019年会，以“BCEIA 2019表面分析技术应用研讨会”为主题在国家会议中心E235隆重举行。50余名表面分析技术相关领域的科研及技术人员齐聚一堂，共话表面分析科学及其应用技术的新发展。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 大会开幕式由北京理化分析测试学会表面分析技术委员会副理事长姚文清主持，北京理化分析测试学会表面分析技术委员会常务副理事长刘芬、广东省分析测试协会表面分析专业委员会秘书长谢方艳分别致辞。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/071662d9-5743-4d44-9d50-6d99ebaeb796.jpg" title=" yaowenqing.jpg" alt=" yaowenqing.jpg" / /p p style=" text-align: center " 北京理化分析测试学会表面分析技术委员会副理事长 姚文清 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/54957d7c-1333-45e9-9b57-073d4038b2a8.jpg" title=" liufen.jpg" alt=" liufen.jpg" / /p p style=" text-align: center " 北京理化分析测试学会表面分析技术委员会常务副理事长 刘芬 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/6517d4bc-49bd-42d3-b539-be6905d07f50.jpg" title=" xiewenyan.jpg" alt=" xiewenyan.jpg" / /p p style=" text-align: center " 广东省分析测试协会表面分析专业委员会秘书长 谢方艳 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在24日上午的会议上，中国科学院化学所赵耀副研究员、湖南大学Muhammad-Sadeeq Balogun(唐杰)教授、北京泊菲莱科技有限公司刘欢博士、姚文清高工分别带来了精彩的学术分享。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/c3e5f592-7831-44cf-962b-a5be16d0e55b.jpg" title=" zhaoyao.jpg" alt=" zhaoyao.jpg" / /p p style=" text-align: center " 中国科学院化学所 赵耀副研究员 /p p style=" text-align: center " 报告题目：In Situ Liquid SIMS and Its Application on Analysis of Liquid Surface and Solid-Liquid Interface /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 飞行时间二次离子质谱技术（Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry，TOF-SIMS）是一种非常灵敏的表面分析技术。在报告中，赵耀副研究员介绍了飞行时间二次离子质谱及其一些应用，并就他课题组对飞行时间二次离子质谱与电化学联用技术方面的研究作了重点介绍。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/e2e48abb-b317-4dc8-a83b-783c4c0dae52.jpg" title=" 唐杰.jpg" alt=" 唐杰.jpg" / /p p style=" text-align: center " 湖南大学 Muhammad-Sadeeq Balogun(唐杰)教授 /p p style=" text-align: center " 报告题目：Mechanism of Lithium Storage Properties at the Interface of Transition Metal Oxides and Carbon Fiber Hybrids /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 能源问题一直是各界关注的焦点，电能作为可再生能源将会被人类长期使用，但电能的储存仍是一个难题，锂离子电池以其良好的储电效果一直被广泛关注。湖南大学 Muhammad-Sadeeq Balogun(唐杰)教授的报告分为五个部分，介绍了他从事锂离子电池研究的部分成果。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/332157a4-caca-4a68-9168-008ccc7ca3bc.jpg" title=" 刘欢.jpg" alt=" 刘欢.jpg" / /p p style=" text-align: center " 北京泊菲莱科技有限公司 刘欢博士 /p p style=" text-align: center " 报告题目：光催化仪器设备实践与应用 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 光催化反应是以半导体材料为主的多相反应体系，是光电物理与电化学高度耦合的“光-电-化”转化过程。刘欢博士在报告中介绍了北京泊菲莱科技有限公司Labsolar 6A光催化系统的各项性能，以及他对光催化设备未来发展的一些展望。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/39530517-57f9-4ff0-a4d8-99ff762b8b47.jpg" title=" 姚文青.jpg" alt=" 姚文青.jpg" / /p p style=" text-align: center " 清华大学 姚文清高工 /p p style=" text-align: center " 报告题目：电子结构调控对光催化性能的影响 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 环境污染控制是全球关注的焦点，光催化氧化技术治理环境污染具有室温降解、深度矿化、无二次污染等独特的优势。报告中，姚文清高工介绍了通过调控能带结构、内建电场，提高光催化材料光生电荷分离迁移效率，增强降解污染物降解活性，提高可见光利用率。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 281.466px height: 192px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/c7b250bd-ee6c-442d-84e7-22e03e9c2666.jpg" title=" wenda.jpg" width=" 281" height=" 192" / img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/beaad88d-661c-407c-a7bb-95fb5284261b.jpg" title=" wenda 2.jpg" width=" 260" height=" 194" style=" width: 260px height: 194px " / /p p style=" text-align: center " 现场提问互动环节 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 下午，暨南大学谢伟广教授、中山大学谢方艳高工、PHI(China)Limited高德英特(北京)科技有限公司张伟、北京师范大学吴正龙教授级高工、中国科学院化学所刘芬副研究员、中国科学院大连化学物理研究所盛世善研究员分别进行了精彩报告，获得了在场观众的一致赞扬。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/11e0b932-f1fd-4dc0-a805-7b87416a6a4e.jpg" title=" 谢广伟.jpg" alt=" 谢广伟.jpg" / /p p style=" text-align: center " 暨南大学谢伟广教授 /p p style=" text-align: center " 报告题目：扫描探针显微镜在半导体材料及器件表界面分析中的应用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 扫描探针显微分析技术可实现光电器件测试、表/界面跨尺度空间分辨的原位、实时的结构与光电性质的精确测量，报告中谢伟广教授介绍了该团队利用扫描探针显微分析技术发现钙钛矿等材料的表/界面光子、电子等相互作用机理及规律研究工作。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/52f41f00-89ee-4a85-8b07-f7eabab158b1.jpg" title=" IMG_0693.JPG" alt=" IMG_0693.JPG" / /p p style=" text-align: center " 中山大学谢方艳高工 /p p style=" text-align: center " 报告题目：紫外光电子能谱在半导体研究中的应用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 紫外光电子能谱UPS（Ultroviolet Photoelectron Spectrometer）以紫外线为激发光源的光电子能谱。主要用于考察气相原子、分子以及吸附分子的价电子结构。谢方艳高工介绍了利用UPS/XPS技术进行燃料电池、聚合物太阳电池、钙钛矿太阳电池等材料界面电子结构与界面相互作用的机理研究。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/f27b0459-e5bc-4355-9539-60b3f9bd7705.jpg" title=" zhangwei.jpg" alt=" zhangwei.jpg" / /p p style=" text-align: center " PHI(China)Limited高德英特(北京)科技有限公司张伟 /p p style=" text-align: center " 报告题目：结合多种表面分析技术的应用。 /p p style=" text-indent: 2em " XPS、AES、TOF-SIMS等表面分析技术在很多领域都有广泛应用，张伟在报告中叙述了几种表面分析技术在半导体材料中的应用。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/5cebf539-bb64-4b1c-8081-b6546430c15a.jpg" title=" wuzhenglong.jpg" alt=" wuzhenglong.jpg" / /p p style=" text-align: center " 北京师范大学吴正龙教授级高工 /p p style=" text-align: center " 报告题目：电子能谱在薄膜分析中的应用。 /p p style=" text-indent: 2em " 吴正龙高工从事XPS研究多年，在报告中，他对使用XPS研究薄膜材料的物理性能及化学性能机理进行了介绍。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/b09ce7ed-d677-4bfc-8d51-937100f8f6b8.jpg" title=" 刘芬.jpg" alt=" 刘芬.jpg" / /p p style=" text-align: center " 中国科学院化学所刘芬副研究员 /p p style=" text-align: center " 报告题目：表面化学分析标准化与分析测试。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 刘芬副研究员介绍了国际标准化委员会表面化学分析分委员会（ISO/TC201）与全国微束标准化委员会表面分析分委员会（SAC/TC38/SC2）工作程序及工作。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/02197b32-863e-4d28-a6e3-a082f1ed1b8e.jpg" title=" 盛事山.jpg" alt=" 盛事山.jpg" / /p p style=" text-align: center " 中国科学院大连化学物理研究所盛世善研究员 /p p style=" text-align: center " 报告题目：光电子能谱方法--XPS测试中常见问题讨论。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 仪器只是分析检测的一小步，得到的数据如何解读是困扰研究人员的一大难题。盛世善研究员的报告针对XPS数据后期处理展开了讨论与分析。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/a69552c5-db43-4a22-bc8b-eb498ce6fbe3.jpg" title=" 合影.jpg" alt=" 合影.jpg" / /p p style=" text-align: center " 大会合影 /p

材料工业是国民经济的基础产业，新材料是材料工业发展的先导，是重要的战略性新兴产业。材料的表面性能对新材料的研究和应用至关重要，近年来新材料的快速发展刺激了科学家对材料表面性能的深入研究。2022年8月17日至8月19日，赛默飞联合多家高校和科研机构共同举办的 “2022全国表面分析技术及新材料表征研讨会” 成功召开，国内外专家齐聚贵阳，共同交流电子能谱（XPS、UPS、AES）、电子显微术、激光拉曼光谱等表面分析技术的最新研究成果及应用。会议伊始，赛默飞材料与结构分析业务高级商务总监陈厅行，为本次大会发表了开幕致辞。 陈厅行表示:非常感谢大家对赛默飞一直以来的支持，我们很多的客户朋友多年来一直和我们一起前行，给了我们莫大的信任和支持。今年也是赛默飞进入中国的40周年，我们扎根中国，服务中国，将一直践行我们的使命，携手客户，让世界更健康，更清洁，更安全。本次会议报告内容集锦如下: 大会第一日中科院大连化物所的盛世善老师首先为我们详细介绍了商业化XPS设备的准原位技术以及近常压的原位技术。同时，也比较介绍了两种原位技术的优缺点。随着商业化XPS设备的普及和成熟，设备的拓展性能也越来越多元。其中，原位技术便是XPS设备比较重要的一个拓展功能。XPS作为一种表面分析技术，在催化材料研究中有广泛的应用。清华大学姚文清教授在报告中详细介绍了通过不同的表面改性方式，来对光催化型催化剂进行改性，以提升其光催化性能。同时，也对相关的机理进行研究。中山大学的陈建教授介绍了通过N、S元素掺杂，将二维Ti3C2Tx材料转化三维材料，进一步提升其电化学性能。Ti3C2Tx作为一种新型的二维纳米材料，具有良好的导电性、亲水性、大比表面积及丰富的表面修饰基团等优点；在催化、电化学等领域有广泛的应用前景。北京化工大学的程斌教授在报告中详细介绍了通过XPS设备研究聚乙烯吡咯烷酮（PVP）在高电场下的行为。在电池浆料材料制备过程中，不可避免的会用到分散剂材料。不同分散剂材料可以影响电池材料的分散，从而影响电池性能。近年来，中国在航空航天领域取得了快速发展。特别是嫦娥工程，取得了举世瞩目的成就。对于嫦娥五号取回来的月壤样品，中国科学院地球化学研究所的李阳研究员为我们介绍了通过TEM+EELS技术联用对月壤样品进行综合表征分析。赛默飞Nexsa系列最新型号Nexsa G2可选配拉曼光谱，实现XPS与拉曼技术原位联用。赛默飞国外资深XPS应用专家Robin Simpson为我们介绍了通过XPS与拉曼多技术联用在法医鉴定各环节中的应用。氧化镓材料作为一种宽禁带半导体材料，在光电子器件方面有广阔的应用前景。厦门大学张洪良教授在报告中详细介绍了通过不同元素掺杂，来实现对氮化镓材料的不同性能调控。通过X射线光电子能谱来表征分析其电子结构，来辅助研究相关调控机理。中国科学技术大学麻茂生教授主要就化学位移基础理论及XPS谱峰拟合实际问题两个方面进行详细介绍。元素化学态分析是XPS的最主要的应用之一，常被用来作氧化态的测定和价态分析以及研究成键形式和分子结构。原位测试分析手段可以实时跟踪结构变化，在目前的科研工作中扮演着越来越重要的角色。上海科技大学杨永教授在报告中详细介绍了XPS加热台的设计，及原位加热分析在XPS研究中的相关应用。黄铁矿的氧化过程涉及氧气的消耗、铁矿物的演化、硫酸盐的还原等，影响着光合作用和微生物新陈代谢。中科院广州地化所鲜海洋教授就详细介绍了黄铁矿氧化还原反应的各向异性和原电池效应等特点，及黄铁矿表面氧化还原反应的成矿效应。对于层结构已知的纳米多层器件可用相对确定的测试参数进行分析，而准确获得未知样品层结构等信息成为研究者们的挑战之一。季华实验室范燕工程师此次报告简要介绍了未知层结构样品深度剖析测试的测试优化方向，并结合实际案例进行分享。生物质是唯一一种含碳可再生资源，其有效利用能够部分替代化石能源。安徽理工大学李唱老师简要介绍了木质素解聚应用实例和相关成果，并就XPS在生物质转化领域中的应用进行了展望。山西煤炭化学研究所严文君工程师介绍了XPS和原位XPS及其在碳基材料及催化中的相关应用，将XPS与AES技术相互结合，为研究催化反应机理及催化剂设计改进等提供了理论依据。赛默飞业务拓展经理王慧敏介绍了针对空气敏感样品研发的完整惰性气体/真空互联解决方案，实现样品从手套箱到XPS、SEM/FIB/PFIB、TEM完全隔绝空气的转移，确保用户可以观察到样品的本征形貌与化学信息。 大会第二日在日常XPS测试中，经常会遇到各种类型材料的分析测试。对于一些类型样品，测试过程中由于射线束的照射，会使样品表面发生变化。比如，X射线照射、刻蚀等，引起样品中元素的还原、破坏。北京师范大学吴正龙教授在报告中详细介绍了XPS测试中常见的一些射线束效应以及在测试中如何避免或减小这些效应。中科院化学所赵志娟工程师介绍了通过XPS设备分析不同类型的纳米材料。对于纳米材料，由于尺度的影响，表面结构及其化学组成具有决定其功能特性的重要作用，XPS逐渐成为纳米材料研究中不可或缺的一种表征手段。材料中氧空位的存在，对材料性能有重要影响。国家纳米中心徐鹏工程师在报告中详细介绍了通过不同表征方式来分析表征氧空位；着重讲解了通过XPS设备表征分析不同材料中的氧空位及氧空位材料的应用。能源电池材料因其清洁、能源转化效率高等特点，得到快速发展。对于空气敏感性的锂电池材料，XPS常规样品台满足不了其测试需求。国联汽车动力电池研究院袁敏娟工程师在报告中主要就真空转移仓的使用、XPS表面分析技术在锂电池材料中的应用进行了详细介绍。随着社会的发展，目前材料学的发展很多集中在将体材料平面化或者开发新型的二维材料，因此维持住表面的性状稳定是个需要处理的问题。费勉仪器马成华工程师就原位与准原位XPS分析技术、常见准原位真空互联设备等进行了详细介绍。赛默飞应用专家Paul Mack主要介绍和分享XPS与UPS、REELS等分析技术联用，在SiO2/Si薄膜、MAPbI3等材料的表征中提供全方位的多功能性应用。自上世纪80年代，赛默飞XPS产品就已经进入中国市场，目前已经深深的扎根中国市场。其中，ESCALAB系列是其中一款经典的XPS设备。赛默飞资深技术专家寿林在报告中从产品历史、硬件原理、维护等方面在详细介绍了ESCALAB系列型号结构特点。赛默飞拉曼应用专家王冬梅为我们介绍了针对材料多维表征、原位电化学和原位催化等各领域的应用方案，以及拉曼光谱技术结合XPS、SEM和流变的完整结构分析方案。赛默飞红外应用专家辛明简述了傅里叶变换红外光谱技术在原位监测中的应用，特别类举了如XPS的超高真空环境的联机检测案例。介绍了赛默飞FTIR产品结合原位监测应用需求的针对性设计。同时此次大会还进行了同步直播，线上的近1000名观众在云端参与会议，同我们一起见证了活动的成功召开！‍最后感谢所有国内外专家的参与，与我们共同交流XPS、电镜、拉曼、红外等分析手段在表面分析领域的最新研究进展及应用。希望能够为中国科研及工业发展做出贡献！‍

日前，2018全国表面分析科学与技术应用学术会议于苏州市举行。本次会议旨在积极推动表面分析科学及其应用技术的发展，促进表面分析技术与其它学科的融合，加强同行之间交流与合作，建立表面分析的交流平台，促进表面分析研究队伍的壮大。本次会议包括四个主题（两个分会）：表面分析技术，表面科学，环境及能源催化，光电材料及器件。并包括6个大会报告、6个特邀报告、42个邀请报告、若干普通报告及墙报展示。会议特设4个青年科学家奖和 30个最佳墙报奖。此次会议吸引了包括来自新加坡、德国、瑞士、澳大利亚等国内外的200多名专家学者参会。大会开幕式由新加坡国立大学苏州研究院陈伟教授主持，新加坡国立大学苏州研究院院长许国勤教授、新加坡国立大学副校长Andrew T.S.Wee教授、南京大学董林教授分别致辞。大会邀请到中国科学院化学所刘云圻院士、新加坡国立大学副校长Andrew T. S. Wee教授、北京大学吴凯教授、清华大学朱永法教授分别作了大会报告；中国科学技术大学朱俊发教授、清华大学马旭村研究员、上海科技大学刘志教授、天津大学胡文平、武汉大学李振分别作了特邀报告。大会现场传真 岛津公司作为铂金赞助商参加了此次会议，并在会议上岛津公司分析测试仪器市场部的宋玉婷博士做了题为“XPS分析—从超薄到超厚”的报告。她在报告中说到岛津公司作为世界一流的分析仪器供应商，具有140多年的历史，不仅拥有色谱、质谱类的分析仪器，同时拥有多种大型分析仪器，可以为科研工作者提供从样品表面、成分、状态等全方位的分析手段。其中岛津公司的表面分析仪器X射线光电子能谱（XPS）是由英国Kratos公司研发和生产，Kratos公司是岛津的全资子公司，具有近50年的研发历史，在X射线光电子能谱及其相关技术处于领先地位。报告中她结合岛津XPS的最新应用，介绍了岛津公司的Axis Supra产品如何利用XPS中的不同功能获得样品表面不同深度的信息，并介绍Axis Supra产品独有的自动化特点。 岛津展台传真 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司，在中国全境拥有13个分公司，事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心，并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站，已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念，始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务，为中国社会的进步贡献力量。