재료 분석(SEM·TEM·XRD·XPS)
Al Kα선(에너지 1486.6 eV)을 사용한 XPS에서 Si 2p 광전자의 운동 에너지가 1378.8 eV로 측정되었다. 장치의 일함수를 4.5 eV라고 하면 결합 에너지에 가장 가까운 것은 무엇인가?
- A약 112.3 eV
- B약 107.8 eV
- C약 103.3 eV
정답과 해설 보기
정답: C. 약 103.3 eV
광전 효과의 에너지 보존으로부터 결합 에너지는 E_B = hν − E_K − φ = 1486.6 − 1378.8 − 4.5 = 103.3 eV입니다. Si 2p의 결합 에너지는 원소 상태의 Si에서 약 99 eV이므로, 약 4 eV 높은 이 값은 SiO₂(Si⁴⁺)에 전형적인 값이며 표면이 산화되어 있다고 판단할 수 있습니다. 약 107.8 eV는 일함수를 빼는 것을 잊은 값, 약 112.3 eV는 일함수를 빼야 할 곳에서 더한 값입니다. 절연물을 측정할 때는 대전으로 피크가 이동하므로, 표면 오염 탄소의 C 1s 피크(약 284.8 eV)를 기준으로 결합 에너지를 보정하는 경우가 많습니다.