材料分析(SEM、TEM、XRD、XPS)

XPS(X光光電子能譜)的偵測深度與由此得到的資訊,下列何者正確?

  1. AX光可達試樣數µm深,因此可得知深至數µm的平均成分
  2. B偵測深度約為數nm,可由峰的化學位移得知元素的鍵結狀態(氧化數等)
  3. C偵測深度約為數nm,但只能得知元素種類,無法得知鍵結狀態
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正確答案:B. 偵測深度約為數nm,可由峰的化學位移得知元素的鍵結狀態(氧化數等)

在XPS中,入射X光本身可達試樣數µm深,但產生的光電子容易因非彈性散射而失去能量,能以原本的能量從表面逸出的,只有在深度數nm以內產生者。因此是調查最表面數nm的分析方法。光電子的束縛能會隨原子的化學狀態而略為改變(化學位移),例如Si 2p中,SiO₂比元素態的Si高約4 eV,因此能區分有無氧化與氧化數。深度方向的分布,以Ar離子濺射剝除表面同時量測,或改變光電子的出射角來調查。調查深數µm的平均成分,是SEM的EDS等的角色。

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