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紫外光电子能谱(UPS)

介绍紫外光电子能谱(UPS)是以紫外线为激发光源的光电子能谱。其原理是基于爱因斯坦的光电定律。用惰性气体放电产生的紫外光(最常用的低能光子源为氦Ⅰ和氦Ⅱ)照射试样,使试样中原子或分子的价电子被电离而射出,成为光电子。用静电或磁场偏转型能量分析器检测其能量分布,得到以电子动能(或结合能)为横坐标,电子计数

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紫外光电子能谱(UPS)

介绍

紫外光电子能谱(UPS)是以紫外线为激发光源的光电子能谱。其原理是基于爱因斯坦的光电定律。用惰性气体放电产生的紫外光(最常用的低能光子源为氦Ⅰ和氦Ⅱ)照射试样,使试样中原子或分子的价电子被电

离而射出,成为光电子。用静电或磁场偏转型能量分析器检测其能量分布,得到以电子动能(或结合能)为横坐标,电子计数率为纵坐标的光电子能谱图。

最初用来研究气体分子,测量气体分子轨道能量,确定分子结构和键合性质,鉴定化合物种类,观察分子振动的精细结构。现已越来越多地用于研究固体表面吸附作用及表面电子结构。

应用

紫外光电子能谱(UPS)目前主要应用于催化、金属腐蚀、粘合、电极过程和半导体材料与器件等这样一些极有应用价值的领域,探索固体表面的组成、形貌、结构、化学状态、电子结构和表面键合等信息。

随着时间的推移,电子能谱的应用范围和程度将会越来越广泛,越来越深入。

样品要求

1.样品导电性:导体或半导体样品(表面电阻<10MΩ );

2.样品尺寸:5mm*5mm 至7mm*7mm,不接受大尺寸样品;

3.测试样品形态:表面分布均匀、清洁无污染的固体薄膜或块材。

常见问题

1.粉末样品是否适合测试UPS,有哪些问题?

由于UPS测量中光激发的价带电子的动能只有几个eV,非常容易受到材料表面的导电性、 污染程度和粗糙度等因素影响,轻则导致谱图的峰位移动和峰形变化,重则导致无信号。UPS适用于分析表面均匀洁净的导

体以及导电性好的半导体薄膜材料。对于合成的粉末样品,影响因素较多,UPS测试结果存在不确定性风险。

2.为什么与文献中的测试结果差别较大?

样品的具体状态不可能完全一致,例如颗粒尺寸,组分分布、表面形貌和导电性等参数。即使是类似的样品,不同文献的结果差别也是很大。为了能更好地解释数据,建议同一批次样品加入对比样品。

3.样品制备和邮寄时注意什么?

制备薄膜时要选用导电性好的基底,如硅片或铜箔等,样品覆盖满基底表面,厚度尽可能薄。邮寄样品时,样品置于样品盒中需用少量双面胶固定,防止样品晃动导致表面损伤。注意是少量双面胶,双面胶用多了会

导致样品难以取下,甚至发生破损。对于对水汽和空气敏感的样品,建议使用抽真空密封的样品袋。样品背面禁止粘标签纸,难以取下,影响抽真空。

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