ups紫外光电子能谱原理和应用

ups紫外光电⼦能谱原理和应⽤
1、ups紫外光电⼦能谱原理:
紫外光电⼦能谱UPS(Ultroviolet Photoelectron Spectrometer)以紫外线为激发光源的光电⼦能谱。激发源的光⼦能量较低,该光⼦产⽣于激发原⼦或离⼦的退激,最常⽤的低能光⼦源为氦Ⅰ和氦Ⅱ。紫外光电⼦能谱主要⽤于考察⽓相原⼦、分⼦以及吸附分⼦的价电⼦结构。
2、测试功能
主要⽤于分析导体和半导体薄膜材料的功函数、价带谱、获取价带/HOMO位置及能级排列图。
3、测试条件:He灯光源(HeI 21.2 eV)
背光驱动4、测试内容和数据形式:
样品表⾯选取⼀点,分别进⾏(1)价带谱测试和(2)施加-5V或-10V偏压测试⼆次电⼦截⽌边谱图(注明:为了得到⾼质量数据,两张谱图是分两次采集),提供价带谱和⼆次电⼦截⽌边谱图的excel数据。
5、样品要求:样品导电性:导体或半导体样品(表⾯电阻<10MΩ)。样品尺⼨:5mm*5mm ⾄7mm*7mm,不接受⼤尺⼨样品,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。
6、测试过程:样品表⾯随机选取⼀点测试,并对数据进⾏分析,增加测试点,增加费⽤。
7、UPS测试常见问题:
(1)为什么提供的UPS是两张谱图,⽽不是⼀张谱图?
通常有的UPS会把价带(VB)和⼆次电⼦截⽌边(SEC)⼀起扫描(如左侧谱图所⽰),但由于⼆次电⼦截⽌边的信号⾮常强,扫谱时必须降低分析器MCP的电压,这样会导致价带的信号较弱,不利于观测价带电⼦态。所以好⼀点的UPS 实验会把⼆次电⼦截⽌边(SEC)和价带(VB)分开扫描,扫描⼆次电⼦截⽌边时分析器MCP⽤较低电压(如右侧谱图所⽰),扫描价带时MCP⽤较⾼电压,这样得到的谱图质量更⾼,是⽬前更为专业的测试⽅法。由于⼆次电⼦截⽌边和价带谱图是⽤不同分析器电压采集的,⽆法合并为⼀张谱图,可以采⽤如右下谱图的⽅式绘制谱图放于⽂章中。
(2)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。
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(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。
(4)ITO或FTO薄膜样品制备注意事项:
注意ITO或FTO导电玻璃的基底是玻璃(绝缘体),只有表⾯的ITO或FTO层是导电的,所以样品薄膜应该制备在导电薄膜⼀测。对于导电⾯的判断可以借助万⽤表测试,⼀般玻璃绝缘⾯的电阻值太⼤超出量程。对于透明薄膜样品,⽤双⾯胶粘样品时,⼀定要粘绝缘玻璃⼀测,防⽌污染样品表⾯。
(5)测试样品需要⽤导电双⾯胶粘在样品托上,由于导电胶粘度⽐较较⼤导致样品⽐较难取下,可能会导致样品破碎。
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(6)为什么与⽂献中的测试结果差别较⼤?
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家具附件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。
8、ups紫外光电⼦能谱的应⽤循环流化床锅炉技术
电⼦能谱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。
由于紫外光电⼦能谱的光源能量较低,线宽较窄(约为0.01eV),只能使原⼦的外层价电⼦、价带电⼦电离,并可分辨出分⼦的振动能级,因此它被⼴泛地⽤来研究⽓体样品的价电⼦和精细结构以及固体样品表⾯的原⼦、电⼦结构。
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本文发布于:2024-09-21 18:34:21,感谢您对本站的认可!

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