光電子能譜XPS檢測(cè)中心 xps分析檢測(cè)中心
X射線光電子能譜是分析物質(zhì)表面化學(xué)性質(zhì)的一項(xiàng)技術(shù)。XPS可測(cè)量材料中元素組成、經(jīng)驗(yàn)公式、元素化學(xué)態(tài)和電子態(tài)。用一束X射線激發(fā)固體表面,同時(shí)測(cè)量被分析材料表面1-10nm內(nèi)發(fā)射出電子的動(dòng)能,而得到XPS譜。光電子譜記錄超過(guò)一定動(dòng)能的電子。光電子譜中出現(xiàn)的譜峰為原子中一定特征能量電子的發(fā)射。光電子譜峰的能量和強(qiáng)度可用于定性和定量分析所有表面元素(氫元素除外)。
隨著對(duì)高性能材料需求的不斷增長(zhǎng),表面工程隨之顯得越來(lái)越重要。只有了解材料層表面處和界面處的物理和化學(xué)相互作用,才能解決許多與現(xiàn)代材料相關(guān)的問(wèn)題。 表面化學(xué)特性將影響材料的諸多方面,如腐蝕速率、催化活性、粘合性、表面潤(rùn)濕性、接觸勢(shì)壘和失效機(jī)理。
材料的表面是材料與外部環(huán)境及與其它材料相互作用的位置。所以,在許多應(yīng)用領(lǐng)域中,用表面修飾改變或改進(jìn)材料性能和特性。材料經(jīng)處理(如斷裂、切割或刮削)后,XPS可用于分析其化學(xué)特性。從不粘鍋涂層到薄膜電子學(xué)和生物活性表面,XPS成為表面材料表征的標(biāo)準(zhǔn)工具。
表面表征
表面層定義為大于3個(gè)原子層厚度(~1 nm),根據(jù)不同材料,表面層厚度不同。認(rèn)為不超過(guò)約10納米表面層為超薄層薄膜,不超過(guò)1μm為薄膜。但是名詞術(shù)語(yǔ)并沒(méi)有明確定義,隨不同材料和應(yīng)用,表面層、超薄膜和薄膜之間差異有所變化。
表面表示一種相與另一種相之間的不連續(xù),所以表面的物理化學(xué)性質(zhì)與體相物質(zhì)不同。這種差異在很大程度上影響材料頂部原子層。在材料內(nèi)部按一定規(guī)則一個(gè)原子在各方向上被材料中的原子包圍。由于表面原子并不能在所有方向上被原子包圍,表面原子比體內(nèi)活潑,有可能成鍵。
表面特性
材料的性能和改性處理隨深度或厚度而變化,對(duì)于一定性能和改性處理,隨深度變化顯得比較重要。表面分析可深入到每一個(gè)領(lǐng)域。
在一些工藝技術(shù)領(lǐng)域中表面和表面分析較為重要,包括:
?半導(dǎo)體、微電子學(xué)
?微電路
?超薄膜
?線路板軟焊
?清潔處理
?薄膜穩(wěn)定
?鈍化層
?潤(rùn)滑
?化工
?塑料、涂層
?催化劑
?纖維
?金屬鋼鐵工業(yè)
?氮化、碳化
?腐蝕
?焊接
?材料老化
?晶界分凝
?玻璃
?涂層
?發(fā)動(dòng)機(jī)、電子設(shè)備
?潤(rùn)滑
?腐蝕
?氧化
?材料老化、失效
?合成纖維
?粘合劑