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紫外光電子能譜(UPS)應用
發布時間:2016-03-02  |  【打印】 【關閉

       光電子能譜技術自二十世紀六十年代迅速發展起來,并成為研究固體材料表面態的最重要和有效的分析技術之一。它的兩個主要分支經過不斷完善自成體系,一個是 Siegbahn 等人創立的 X 射線光電子能譜(X-ray Photoelectron Spectroscopy,簡稱 XPS),其激發源(常用 Al kα 或 Mg kα)屬于軟 X 射線能量范圍,用于測量內層軌道電子的結合能,這些內層電子的能量具有高度特征性,因此可用作定性分析,獲取元素的指紋信息。不過,元素的結合能會因受所處環境的影響而產生“化學位移”,“化學位移”本身可以反映出化學態的信息,這是 XPS 的一個重要應用。另一個是 Tunner 等人所發展的紫外光電子能譜(Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy,簡稱 UPS),它的激發源(常用 He I)屬于真空紫外能量范圍,可以在高能量分辨率(10~20meV)水平上探測價層電子能級的亞結構和分子振動能級的精細結構,是研究材料價電子結構的有效方法。利用兩種技術獲取的信息既有相似的部分,也有獨特之處。因此在固體材料表面研究領域,兩者互為補充。 UPS 測量的基本原理與 XPS 相同,見圖 1,都是基于 Einstein 光電定律。對于自由分子和原子,遵循 EK=hν-EB-Φsp,其中,hν為入射光子能量(已知值), EK為光電過程中發射的光電子的動能(測量值),EB 為內層或價層束縛電子的結合能(計算值),Φsp 為譜儀的逸出功(已知值,通常在 4eV 左右)。但是所用激發源的能量遠遠小于 X 光,因此,光激發電子僅來自于非常淺的樣品表面(~10Å),反映的是原子費米能級附近的電子即價層電子相互作用的信息。

 

      詳情見http://www.cfdxbyy.com/Downing/201632163415178.pdf

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