Welche Aussage über die Informationstiefe der XPS (Röntgen-Photoelektronenspektroskopie) und die damit gewonnenen Informationen trifft zu?

Lösung: B. Die Informationstiefe beträgt einige nm, und aus der chemischen Verschiebung der Peaks folgt der Bindungszustand (z. B. die Oxidationszahl)

Bei der XPS dringen die einfallenden Röntgenstrahlen selbst zwar einige µm in die Probe ein, die erzeugten Photoelektronen verlieren aber durch inelastische Streuung leicht Energie, und nur solche, die innerhalb weniger nm unter der Oberfläche entstehen, verlassen die Oberfläche mit ihrer ursprünglichen Energie. XPS ist daher ein Verfahren zur Untersuchung der obersten wenigen nm. Die Bindungsenergie der Photoelektronen verschiebt sich geringfügig mit dem chemischen Zustand des Atoms (chemische Verschiebung); bei Si 2p liegt beispielsweise SiO₂ etwa 4 eV höher als elementares Si, sodass sich Oxidation und Oxidationszahl unterscheiden lassen. Tiefenverteilungen werden durch Messung unter Abtrag mit Ar-Ionen oder durch Variation des Austrittswinkels der Photoelektronen untersucht. Die mittlere Zusammensetzung bis in einige µm Tiefe zu bestimmen, ist die Aufgabe von Verfahren wie der EDX im REM.