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X射線光電子能譜儀
X-Ray Photoelectron Spectroscopy(XPS)
利用掃描聚焦X射線入射固體樣品表面并采集從樣品表面產(chǎn)生的光電子,從而提供樣品表面從微區(qū)(≤7.5μm)到大面積(毫米級(jí))的元素成分和化學(xué)態(tài)信息,光電子來自表面10nm以內(nèi),僅帶出表面的化學(xué)信息,具有分析區(qū)域小、分析深度淺和不破壞樣品的特點(diǎn)。XPS作為一種重要的表面分析技術(shù),廣泛應(yīng)用于金屬、無(wú)機(jī)材料、催化劑、聚合物、涂層材料礦石、光伏材料、電池材料、催化材料等研究領(lǐng)域,用來表征表面成分,化學(xué)態(tài),能級(jí)結(jié)構(gòu)、薄膜深度分析等,尤其是對(duì)能源材料/器件領(lǐng)域中的新材料研發(fā)、界面調(diào)控研究、構(gòu)效關(guān)系研究等起到重要的作用,有助于提高材料/器件的性能和穩(wěn)定性研究的水平,以及腐蝕、摩擦、潤(rùn)滑、粘接、催化、包覆、氧化等過程的研究,滿足從研發(fā)到失效分析的廣泛分析需求。
描述
儀器型號(hào):PHI VersaProbe4
儀器能力

檢測(cè)信息檢測(cè)能力
常規(guī)表面定性定量分析

定性定量分析固體樣品表面的主要成分;

信息深度:<10nm

分析固體樣品表面除氫和氦以外所有元素組成 ;

(Li~U)

分析特征/特定元素對(duì)應(yīng)的化學(xué)態(tài)(價(jià)態(tài)和化學(xué)鍵接);

能量分辨:≤0.5eV

定量分析所測(cè)得的元素和化學(xué)態(tài)的相對(duì)含量(原子百分比);

檢出限:0.1% 

微區(qū)分析,通過收集樣品表面激發(fā)出來的二次電子得到SXI影像,與分析源同光路可保證精準(zhǔn)定位,掃描式小束斑X射線可分析<7.5um區(qū)域內(nèi)的元素組成信息

X ray:≤7.5um

多點(diǎn)分析,可同時(shí)對(duì)樣品表面多個(gè)區(qū)域進(jìn)行分析

——
Mapping分析/Line分析

表征不同元素和化學(xué)態(tài)在分析區(qū)域的分布情況,從而判定成分分布的均勻性以及特定區(qū)域的成分組成等;

空間分辨:≤10μm

深度分析

深度剖析表征不同成分(元素和化學(xué)態(tài))從表面到深度的縱向分布,可評(píng)價(jià)擴(kuò)散、吸附、鈍化的程度以及表征多層膜層結(jié)構(gòu)等;

多種離子槍配置,滿足不同材料的深度分析需求(無(wú)機(jī)材料——單原子Ar槍/有機(jī)材料——Ar團(tuán)簇離子槍(GCIB)/陶瓷和玻璃材料等——C60團(tuán)簇離子槍)

深度分辨:納米尺度

特殊分析能力

大面積拼接成像分析,分析區(qū)域可達(dá)毫米級(jí)

——

樣品臺(tái)原位加熱與冷卻

低溫可達(dá)-140°C,高溫可達(dá)600°C

雙陽(yáng)極X射線分析,可避免Ni/Mn/Co等元素與其俄歇譜峰的干擾

——

AES配件,可用于樣品表面微區(qū)分析

空間分辨率:<100nm

惰性氣氛轉(zhuǎn)移裝置,可保護(hù)電池、鈣鈦礦等樣品避免空氣和水分的影響;

——



檢測(cè)信息檢測(cè)能力
常規(guī)表面定性定量分析

定性定量分析固體樣品表面的主要成分;

信息深度:<10nm

分析固體樣品表面除氫和氦以外所有元素組成 ;

(Li~U)

分析特征/特定元素對(duì)應(yīng)的化學(xué)態(tài)(價(jià)態(tài)和化學(xué)鍵接);

能量分辨:≤0.5eV

定量分析所測(cè)得的元素和化學(xué)態(tài)的相對(duì)含量(原子百分比);

檢出限:0.1% 

微區(qū)分析,通過收集樣品表面激發(fā)出來的二次電子得到SXI影像,與分析源同光路可保證精準(zhǔn)定位,掃描式小束斑X射線可分析<7.5um區(qū)域內(nèi)的元素組成信息

X ray:≤7.5um

多點(diǎn)分析,可同時(shí)對(duì)樣品表面多個(gè)區(qū)域進(jìn)行分析

——
Mapping分析/Line分析

表征不同元素和化學(xué)態(tài)在分析區(qū)域的分布情況,從而判定成分分布的均勻性以及特定區(qū)域的成分組成等;

空間分辨:≤10μm

深度分析

*深度剖析表征不同成分(元素和化學(xué)態(tài))從表面到深度的縱向分布,可評(píng)價(jià)擴(kuò)散、吸附、鈍化的程度以及表征多層膜層結(jié)構(gòu)等

*多種離子槍配置,滿足不同材料的深度分析需求(無(wú)機(jī)材料——單原子Ar槍/有機(jī)材料——Ar團(tuán)簇離子槍(GCIB)/陶瓷和玻璃材料等——C60團(tuán)簇離子槍)

深度分辨:納米尺度

特殊分析能力

大面積拼接成像分析,分析區(qū)域可達(dá)毫米級(jí)

——

樣品臺(tái)原位加熱與冷卻

低溫可達(dá)-140°C,高溫可達(dá)600°C

雙陽(yáng)極X射線分析,可避免Ni/Mn/Co等元素與其俄歇譜峰的干擾

——

AES配件,可用于樣品表面微區(qū)分析

空間分辨率:<100nm

惰性氣氛轉(zhuǎn)移裝置,可保護(hù)電池、鈣鈦礦等樣品避免空氣和水分的影響;

——


紫外光電子能譜
Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy(UPS)
以紫外線為激發(fā)光源的光電子能譜。紫外光電子能譜通過測(cè)量?jī)r(jià)層電子的能量分布從中獲得有關(guān)價(jià)電子結(jié)構(gòu)的各種信息,包括材料的價(jià)帶譜、功函數(shù)、HOMO位置等,主要應(yīng)用于催化、太陽(yáng)能電池、半導(dǎo)體材料與器件等領(lǐng)域。
描述

檢測(cè)信息檢測(cè)能力
常規(guī)表面分析材料表面的價(jià)帶譜,功函數(shù)、HOMO位置等(可清潔表面)——
冷熱UPS不同溫度點(diǎn)下的樣品表面,價(jià)帶譜,功函數(shù)、HOMO位置等低溫可達(dá)-140°C,高溫可達(dá)600°C
儀器能力
低能反光電子能譜
Low Energy Inverse Photoemission Spectroscopy(LEIPS)
主要用來得到導(dǎo)體或者半導(dǎo)體樣品表面的導(dǎo)帶譜、LUMO位置和電子親和勢(shì)等,通常與UPS譜圖相結(jié)合,可以得到帶隙等信息。低能電子可有效避免對(duì)有機(jī)樣品的損傷。
描述
儀器能力

檢測(cè)信息檢測(cè)能力
常規(guī)表面分析材料表面的導(dǎo)帶譜,電子親和勢(shì)、LUMO位置等(可清潔表面)——
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