X射线光电子谱(XPS)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,X,射线光电子谱,(XPS),X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS,引言,X,射线光电子谱是重要的表面分析技术之一。它不仅能探测表面的化学组成，而且可以确定各元素的化学状态，因此，在化学、材料科学及表面科学中得以广泛地应用。,X,射线光电子能谱是瑞典,Uppsala,大学,K.,Siegbahn,及其同事经过近,20,年的潜心研究而建立的一种分析方法。他们发现了内层电子结合能的位移现象，解决了电子能量分析等技术问题，测定了元素周期表中各元素轨道结合能，并成功地应用于许多实际的化学体系。,XPS,引言,K.,Siegbahn,给这种谱仪取名为化学分析电子能谱,(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis),，,简称为“,ESCA,”,，,这一称谓仍在分析领域内广泛使用。,随着科学技术的发展，,XPS,也在不断地完善。目前，已开发出的小面积,X,射线光电子能谱，大大提高了,XPS,的空间分辨能力。,XPS,光电效应,光电效应,Core levels,h,Valance band,E,F,E,V,Binding Energy,Kinetic Energy,Characteristic Photoelectron,Core level electrons are ejected by the x-ray radiation,The K.E. of the emitted electrons is dependent on:,Incident energy,Instrument work function,Element binding energy,XPS,光电效应,光电效应,根据,Einstein,的能量关系式有：,h,=,E,B,+,E,K,其中,为光子的频率，,E,B,是内层电子的轨道结合能，,E,K,是被入射光子所激发出的光电子的动能。实际的,X,射线光电子能谱仪中的能量关系。即,其中为真空能级算起的结合能,SP,和,S,分别是谱仪和样品的功函数 。,XPS,光电效应,光电效应,E,B,V,与以,Fermi,能级算起的结合能,E,B,F,间有,因此有：,XPS,X,射线光电子谱仪,X,射线光电子谱仪,XPS,X,射线光电子谱仪,X,射线光电子谱仪,X,射线源是用于产生具有一定能量的,X,射线的装置，在目前的商品仪器中，一般以,Al/Mg,双阳极,X,射线源最为常见。,XPS,X,射线光电子谱,仪,X,射线光电子谱仪,X,射线,Mg,靶,Al,靶,能量,(,eV,),相对强度,能量,(,eV,),相对强度,K,1,1253.7,67.0,1486.7,67.0,K,2,1253.4,33.0,1486.3,33.0,K,1258.2,1.0,1492.3,1.0,K,3,1262.1,9.2,1496.3,7.8,K,4,1263.1,5.1,1498.2,3.3,K,5,1271.0,0.8,1506.5,0.42,K,6,1274.2,0.5,1510.1,0.28,K,1302.0,2.0,1557.0,2.0,XPS,X,射线光电子谱仪,X,射线光电子谱仪,作为,X,射线光电子谱仪的激发源，希望其强度大、单色性好。,同步辐射源是十分理想的激发源，具有良好的单色性，且可提供,10 eV10,keV,连续可调的偏振光。,在一般的,X,射线光电子谱仪中，没有,X,射线单色器，只是用一很薄,(12,m),的铝箔窗将样品和激发源分开，以防止,X,射线源中的散射电子进入样品室，同时可滤去相当部分的轫致辐射所形成的,X,射线本底。,XPS,X,射线光电子谱仪,X,射线光电子谱仪,将,X,射线用石英晶体的,(1010),面沿,Bragg,反射方向衍射后便可使,X,射线单色化。,X,射线的单色性越高，谱仪的能量分辨率也越高。,除在一般的分析中人们所经常使用的,Al/Mg,双阳极,X,射线源外，人们为某些特殊的研究目的，还经常选用一些其他阳极材料作为激发源。,半峰高宽是评定某种,X,射线单色性好坏的一个重要指标。,XPS,X,射线光电子谱仪,X,射线光电子谱仪,射,线,能,量,半峰高宽,(,eV,),Y,M,132.3,0.44,Zr,M,151.4,0.77,Na,K,1041.0,0.4,Mg,K,1253.6,0.7,Al,K,1486.6,0.8,Si,K,1739.4,0.8,Ti,K,1,4511,1.4,Cr,K,1,5415,2.1,Cu,K,1,8048,2.5,XPS,X,射线光电子谱基本原理,X,射线光电子谱基本原理,X,射线光电子能谱的理论依据就是,Einstein,的光电子发射公式，在实际的,X,射线光电子谱分析中，不仅用,XPS,测定轨道电子结合能，还经常用量子化学方法进行计算，并将二者进行比较。,XPS,X,射线光电子谱基本原理,突然近似,体系受激出射光电子后，原稳定的电子结构受到破坏，这时体系处于何种状态、如何求解状态波函数及本征值遇到了很大的理论处理困难。突然近似认为，电离后的体系同电离前相比，除了某一轨道被打出一个电子外，其余轨道电子的运动状态不发生变化而处于某一种“冻结状态”。,XPS,X,射线光电子谱基本原理,突然近似,按照这个假设前提，,Koopmans,认为轨道电子的结合能在数值上等于中性体系该轨道自洽单电子波函数的本征值的负值，即,其中：表示用自洽场方法求得的,E,SCF,(,n, l, j,),轨道电子能量的本征值，,n, l, j,为轨道的三个量子数。表示,E,a,SCF,用,Koopmans,定理确定的,(,n, l, j,),轨道电子结合能。,XPS,X,射线光电子谱基本原理,突然近似,Koopmans,定理使某轨道电子结合能,E,B,的求取变成计算该轨道电子波函数本征值而与终态无关，使计算简化。,因为忽略了电离后终态的影响，这种方法只适用于闭壳层体系。,XPS,X,射线光电子谱基本原理,绝热近似,实测的,XPS,谱是同电离体系的终态密切相关的，,Koopmans,定理所假设的离子轨道冻结状态是不存在的。,绝热近似认为，电子从内壳层出射，结果使原来体系的平衡势场破坏，离子处于激发态。这时轨道电子结构将作出调整，电子轨道半径会出现收缩或膨涨，这一过程叫“电子弛豫”。,XPS,X,射线光电子谱基本原理,绝热近似,弛豫的结果使离子回到基态，释放出弛豫能,E,relax,。,因弛豫过程与光电子发射同时进行，所以加速了光电子的发射，提高了光电子动能。因此有,其中：,E,B,ad,表示按绝热近似求得的结合能,。,XPS,X,射线光电子谱基本原理,绝热近似,Hartree,-,Fock,自洽场方法忽略了相对论效应和电子相关作用。如考虑这两项的影响，准确的理论计算公式为,其中：,E,relat,和,E,corr,分别为相对论效应和电子相关作用对结合能的校正，一般小于,E,relax,。,XPS,X,射线光电子谱基本原理,绝热近似,原,子,1,s,2,s,3,p,3,s,3,p,3,d,4,s,He,Li,Be,B,C,N,O,F,Ne,Na,1.5,3.8,7.0,10.6,13.7,16.6,19.3,22.1,24.8,24.0,0.0,0.7,1.6,2.4,3.0,3.6,4.1,4.8,4.1,0.7,1.6,2.4,3.2,3.9,4.7,4.4,XPS,X,射线光电子谱基本原理,绝热近似,原,子,1,s,2,s,3,p,3,s,3,p,3,d,4,s,Mg,Al,Si,P,S,Cl,Ar,K,Ti,Mn,Cu,24.6,26.1,27.1,28.3,29.5,30.7,31.8,32.8,35.4,40.1,48.2,5.2,6.1,7.0,7.8,8.5,9.3,9.9,10.8,13.0,17.2,23.7,6.0,7.1,8.0,8.8,9.6,10.4,11.1,12.2,14.4,18.8,25.7,0.7,1.0,1.2,1.3,1.4,1.6,1.8,2.2,3.6,5.1,7.7,0.2,0.4,0.6,0.9,1.1,1.4,2.0,3.4,4.9,7.2,2.0,3.6,5.3,0.3,0.4,0.3,XPS,X,射线光电子谱基本原理,绝热近似,计,算,方,法,E,B,(,eV,),1s,2s,Koopmans,定理,SCF,理论方法,直接计算方法,SCF,理论方法,考虑相对论校正,考虑相对论校正及相关作用校正,实验测量值,981.7,868.6,869.4,870.8,870.2,52.5,49.3,49.3,48.3,48.4,不同方法求得的,Ne1,s,和,Ne2,s,轨道结合能对比,XPS,X,射线光电子谱基本原理,结合能参照基准,在用,XPS,测定内层电子结合能与理论计算结果进行比较时，必须有一共同的结合能参照基准。,对于孤立原子，轨道结合能的定义为把一个电子从轨道移到核势场以外所需的能量，即以“,自由电子能级,”为基准的。在,XPS,中称这一基准为“,真空能级,”，它同理论计算的参照基准是一致的。,XPS,X,射线光电子谱基本原理,结合能参照基准,对于气态,XPS,，,测定的结合能与计算的结合能是一致，因此，可以直接比较对于导电固体样品，测定的结合能则是以,Fermi,能级为基准的，因此，同计算结果对比时，应用公式进行换算。,对于非导电样品，参考能级的确定是比困难的。,XPS,X,射线光电子谱仪的能量校准,X,射线光电子谱仪的能量校准,X,射线光电子能谱分析的首要任务是谱仪的能量校准。一台工作正常的,X,射线光电子谱仪应是经过能量校准的。,X,射线光电子谱仪的能量校准工作是经常性的，一般地说，每工作几个月或半年，就要重新校准一次。,XPS,X,射线光电子谱仪的能量校准,能量零点,对于导电的固体样品，其结合能的能量零点是其,Fermi,能级。,在实际的工作中，是选择在,Fermi,能级附近有很高状态密度的纯金属作为标样。,在高分辨率状态下，采集,XPS,谱，则在,E,B,F,=0,处将出现一个急剧向上弯曲的谱峰拐点，这便是谱仪的坐标零点。,XPS,X,射线光电子谱仪的能量校准,能量零点,作为结合能零点校准的标准试样，,Ni, Pt, Pd,是比较合适的材料。,E,B,=0,XPS,X,射线光电子谱仪的能量校准,能量坐标标定,有了仪器的能量零点后，需要选用一些易于纯化的金属，对谱仪的能量坐标进行标定。,一般是选择相距比较远的两条谱线进行标定，所选谱线的能量位置是经过精确测定的。,在两点定标方法中应注意选择适合于谱仪线性响应的标准谱线能量范围，同时必须对,Fermi,能量零点作出严格的校正。,XPS,X,射线光电子谱仪的能量校准,能量坐标标定,Schon,1972,Johansson,1973,Asami,1976,Richter,1978,Bird,1980,Cu 3,p,Au 4,f,7/2,Ag 3,d,5/2,Cu 2,p,3/2,Cu,LMM,E,K,E,B,，,E,F,ref,分析仪器,75.2,0.1,84.0,368.2,932.2,0.1,919.0,0.1,567.6,0.1,Pd,AEIES100,83.8,0.2,368.2,0.2,932.8,0.2,918.3,0.2,568.35,.2,Pd,Maqnelic,84.07,368.23,932.53,918.65,567.96,Pd,AEIES200,84.0,932.7,918.35,568.25,Pd,AEIES200,83.98,0.02,368.21,0.03,932.66,0.06,918.64,0.04,567.97,0.04,Pd,AEIES200B,XPS,X,射线光电子谱仪的能量校准,能量坐标标定,Al,K,Mg,K,Cu 3,p,Au 4,f,7/2,Ag 3,d,5/2,Cu,L,3,MM,Cu 2,p,3/2,Ag,M,4,NN,75.14,0.02,83.98,0.02,368.27,0.02,567.97,0.02,932.67,0.02,1128.79,0.02,75.13,0.02,84.00,0.01,368.29,0.01,334.95,0.01,932.67,0.02,895.76,0.02,Seah,给出的结合能标定值,XPS,X,射线光电子谱仪的能量校准,荷电效应,用,XPS,测定绝缘体或半导体时，由于光电子的连续发射而得不到足够的电子补充，使得样品表面出现电子“亏损”，这种现象称为“荷电效应”。,荷电效应将使样品出现一稳定的表面电势,V,S,，,它对光电子逃离有束缚作用。,XPS,X,射线光电子谱仪的能量校准,荷电效应,考虑荷电效应有：,其中,E,S,=,V,S,e,为荷电效应引起的能量位移，使得正常谱线向低动能端偏移，即所测结合能值偏高。,荷电效应还会使谱锋展宽、畸变，对分析结果产生一定的影响。,XPS,X,射线光电子谱仪的能量校准,荷电效应,荷电效应的来源主要是样品的导电性能差。,荷电电势的大小同样品的厚度、,X,射线源的工作参数等因素有关。,实际工作中必须采取有效的措施解决荷电效应所导致的能量偏差。,XPS,X,射线光电子谱仪的能量校准,荷电效应,-,中和法,制备超薄样品；,测试时用低能电子束中和试样表面的电荷，使,E,c,0,；,得到电子时,Q,A,0,；,纯共价键时,Q,A,=0,。,n,为,A,原子的平均键数，单键,n,=1,，,双键,n,=2,，,叁键,n,=3,。,XPS,XPS,中的化学位移,电荷势模型,I,为,A,原子成键的部分离子特征。,Pauling,建议,X,A,和,X,B,是,A, B,原子的电负性。,结果表明，,E,B,与,q,之间有较好的线性关系,，理论与实验之间相当一致。,XPS,XPS,中的化学位移,电荷势模型,含碳化合物,C1s,电子结合能位移同原子电荷,q,的关系,XPS,XPS,中的化学位移,价势模型,一个更基本的方法是用所谓的价电势,来表达内层电子结合能：,是由于分子价电子密度和其他原子实的影响 。,XPS,XPS,中的化学位移,价势模型,原子,A,的一个内层电子感受的电势的近似表达为,其中：是,A,原子以外的原子实电荷，第一个加和只与体系的价分子轨道有关。,XPS,XPS,中的化学位移,价势模型,两个化合物间结合能的化学位移为：,用,ZDO(Zero Differential Overlap),近似求,A,有：,参数,k,在这里是核吸引积分的平均值。,XPS,XPS,中的化学位移,等效原子实方法,因为原子的内层电子被原子核所紧紧束缚，所以，可以认为,价电子受内层电子电离,时的影响与在,原子核中增加一个正电荷,所受的影响是一致的，即原子实是等效的。,XPS,XPS,中的化学位移,等效原子实方法,对于,NH,3,和,N,2,的光电离有,上角标“*”为电离原子。,XPS,XPS,中的化学位移,等效原子实方法,若光电子的动能为零，则从化学上讲，这是一种需要吸收能量，等于,N1s,轨道电子结合能的吸热反应。即：,XPS,XPS,中的化学位移,等效原子实方法,根据等效原子实的思想，,N,*,与,O,的原子实等效，因此有：,所以有：,XPS,XPS,中的化学位移,等效原子实方法,根据,等效原子实方法,若分子和离子的生成热已知，则化学位移可求。,由热化学数据求得的一组含氮化合物的相对结合能与,XPS,所测结果的对比,XPS,XPS,中的化学位移,化学位移的经验规律,同一周期内主族元素结合能位移随它们的化合价升高线性增加；而过渡金属元素的化学位移随化合价的变化出现相反规律。,分子,M,中某原子,A,的内层电子结合能位移量同与它相结合的原子电负性之和,X,有一定的线性关系。,XPS,XPS,中的化学位移,化学位移的经验规律,对少数系列化合物，由,NMR(,核磁共振波谱仪,),和,Mossbauer,谱仪测得的各自的特征位移量同,XPS,测得的结合能位移量有一定的线性关系。,XPS,的化学位移同宏观热力学参数之间有一定的联系。,XPS,XPS,分析方法,定性分析,同,AES,定性分析一样，,XPS,分析也是利用已出版的,XPS,手册。,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的类型,在,XPS,中可以观察到几种类型的谱线。其中有些是,XPS,中所固有的，是永远可以观察到的；有些则依赖于样品的物理、化学性质。,光电子谱线,：,在,XPS,中，很多强的光电子谱线,一般是对称的,，并且很窄。但是，由于与价电子的耦合，,纯金属,的,XPS,谱也,可能,存在明显的,不对称,。,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的类型,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的类型,谱线峰宽：,谱线的峰宽一般是谱峰的自然线宽、,X,射线线宽和谱仪分辨率的卷积。高结合能端弱峰的线宽一般比低结合能端的谱线宽,14,eV,。,绝缘体的谱线一般比导体的谱线宽,0.5,eV,。,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的类型,Auger,谱线：,在,XPS,中，可以观察到,KLL, LMM, MNN,和,NOO,四个系列的,Auger,线。,因为,Auger,电子的动能是固定的，而,X,射线光电子的结合能是固定的，因此，可以通过改变激发源,(,如,Al/Mg,双阳极,X,射线源,),的方法，观察峰位的变化与否而识别,Augar,电子峰和,X,射线光电子峰。,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的类型,X,射线的伴峰：,X,射线一般不是单一的特征,X,射线，而是还存在一些能量略高的小伴线，所以导致,XPS,中，除,K,1,2,所激发的主谱外，还有一些小的半峰。,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的类型,Mg,阳极,X,射线激发的,C1s,主峰及伴峰,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的类型,X,射线“鬼峰” ：,有时，由于,X,射源的阳极可能不纯或被污染，则产生的,X,射线不纯。因非阳极材料,X,射线所激发出的光电子谱线被称为“鬼峰”。,Contaminating Radiation,Anode Materials,Mg,Al,O (,K,),Cu (,L,),Mg (,K,),Al (,K,),728.7,323.9,-,-233.0,961.7,556.9,233.0,-,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的类型,震激和震离线：,在光发射中，,因内层形成空位，原子中心电位发生突然变化将引起外壳电子跃迁，,这时有两种可能：,(a),若外层电子跃迁到更高能级，则称为电子的震激,(shake-up),；,(b),若外层电子跃过到非束缚的连续区而成为自由电子，则称为电子的震离,(shake-off),。,无论是震激还是震离均消耗能量，使最初的光电子动能下降。,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的类型,Ne,的震激和震离过程的示意图,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的类型,Cu,的,2,p,谱线及震激结构,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的类型,多重分裂 ：,当原子的价壳层有,未成对,的自旋,电子,时，光致电离所形成的,内层空位,将与之发生,耦合,，使体系出现,不止一个终态,，表现在,XPS,谱图上即为谱线分裂。,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的类型,Mn,+,离子的,3,s,轨道电离时的两种终态,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的类型,MnF,2,的,Mn3s,电子的,XPS,谱,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的类型,能量损失峰 ：,对于某些材料，光电子在离开样品表面的过程中，可能与表面的其它电子相互作用而损失一定的能量，而在,XPS,低动能侧出现一些伴峰，即能量损失峰。,当光电子能量在,1001500,eV,时，非弹性散射的主要方式是激发固体中自由电子的集体振荡，产生等离子激元。,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的类型,发射的光电子动能为：,其中：,n,是受振荡损失的次数，,E,P,是体等离子激元损失的能量，,E,S,是受表面等离子激元损失的能量。一般,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的类型,Al,的,2,s,谱线及相关的能量损失线,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的识别,因,C, O,是经常出现的，所以首先识别,C, O,的光电子谱线，,Auger,线及属于,C, O,的其他类型的谱线。,利用,X,射线光电子谱手册中的各元素的峰位表确定其他强峰，并标出其相关峰，注意有些元素的峰可能相互干扰或重叠。,XPS,XPS,分析方法,定性分析,-,谱线的识别,识别所余弱峰。在此步，一般假设这些峰是某些含量低的元素的主峰。若仍有一些小峰仍不能确定，可检验一下它们是否是某些已识别元素的“鬼峰”。,确认识别结论。对于,p, d, f,等双峰线，其双峰间距及峰高比一般为一定值。,p,峰的强度比为,1:2,；,d,线为,2:3,；,f,线为,3:4,。对于,p,峰，特别是,4p,线，其强度比可能小于,1:2,。,XPS,XPS,分析方法,化合态识别,在,XPS,的应用中，化合态的识别是最主要的用途之一。识别化合态的主要方法就是测量,X,射线光电子谱的峰位位移。,对于半导体、绝缘体，在测量化学位移前应首先决定荷电效应对峰位位移的影响。,XPS,XPS,分析方法,化合态识别,-,光电子峰,由于元素所处的化学环境不同，它们的内层电子的轨道结合能也不同，即存在所谓的化学位移。,其次，化学环境的变化将使一些元素的光电子谱双峰间的距离发生变化，这也是判定化学状态的重要依据之一。,元素化学状态的变化有时还将引起谱峰半峰高宽的变化。,XPS,XPS,分析方法,化合态识别,-,光电子峰,S,的,2,p,峰在不同化学状态下的结合能值,XPS,XPS,分析方法,化合态识别,-,光电子峰,Ti,及,TiO,2,中,2,p,3/2,峰的峰位及,2,p,1/2,和,2,p,3/2,之间的距离,XPS,XPS,分析方法,化合态识别,-,光电子峰,CF,4,C,6,H,6,CO,CH,4,半峰高宽,(,eV,),0.52,0.57,0.65,0.72,C1s,在不同化学状态下半峰高宽的变化,XPS,XPS,分析方法,化合态识别,-,Auger,线,由于元素的化学状态不同，其,Auger,电子谱线的峰位也会发生变化。,当光电子峰的位移变化并不显著时，,Auger,电子峰位移将变得非常重要。,在实际分析中，一般,用,Auger,参数,作为化学位移量来研究元素化学状态的变化规律。,XPS,XPS,分析方法,化合态识别,-,Auger,线,Auger,参数定义为最锐的,Auger,谱线与光电子谱主峰的动能差，即,为避免,0,，将,Auger,参数改进为,XPS,XPS,分析方法,化合态识别,-,Auger,线,以,E,B,P,为横坐标，,E,B,A,为纵坐标，,为对角参数将给出二维化学状态平面图，对识别表面元素的化学状态极为有用。,Ag,及其化合物的,二维化学状态图,XPS,XPS,分析方法,化合态识别,-,伴峰,震激线、多重分裂等均可给出元素化学状态变化方面的信息,。,XPS,XPS,分析方法,定量分析,-,一级原理模型,Fadley,就多晶固体光电发射，提出如下强度计算公式：,其中,dI,K,为来自,dxdydz,体积元为检测器所测得的,K,层的光电子谱线强度。,f,0,为,X,射线强度，,为原子密度，,K,为,K,层微分电离截面，,为立体接收角，,T,为检测效率，,为电子的平均自由程。,XPS,XPS,分析方法,定量分析,-,一级原理模型,设,f,0,为常数，有效接收面积为,A,，,光电子平均出射方向与样品表面夹角为,，入射光和出射光电子方向的夹角为,，则可得到以下特定条件下谱线强度的表达式。,半无限厚原子清洁表面样品：,XPS,XPS,分析方法,定量分析,-,一级原理模型,厚度为,t,的原子清洁表面样品：,半无限厚衬底上有一厚度为,t,的均匀覆盖层样品,衬 底：,覆盖层：,XPS,XPS,分析方法,定量分析,-,一级原理模型,半无限衬底表面吸附少量气体，其覆盖度,1,。,衬 底：,覆盖层：,覆盖层内的电子逸出深度，,为覆盖层的原子平均密度 。,XPS,XPS,分析方法,定量分析,-,元素灵敏度因子法,同,AES,中的灵敏度因子法相似。区别在于,AES,定量分析中一般以谱线相对高度计算，同时对背散射因子等作出校正；,XPS,中一般以谱峰面积计算，不计入背散射效应。,XPS,分析中，定量分析的方法与,AES,的定量方法基本相似，如标样法，校正曲线法等，大同小异。,XPS,XPS,分析方法,小面积,XPS,分析,小面积,XPS,是近几年出现的一种新型技术。由于,X,射线源产生的,X,射线的线度小至,0.01 mm,左右，使,XPS,的空间分辨能力大大增加，使得,XPS,也可以成像，并有利于深度剖面分析。,XPS,XPS,分析总结,基本原理：,光电效应,基本组成：,真空室、,X,射线源、电子能量分析器,辅助组成：,离子枪,主要功能：,成分分析、化学态分析,采谱方法：,全谱、高分辨率谱,分析方法：,定性分析、定量分析,