光電子能譜XPS檢測中心 xps分析檢測中心
X射線光電子能譜是分析物質表面化學性質的一項技術。XPS可測量材料中元素組成、經驗公式、元素化學態和電子態。用一束X射線激發固體表面,同時測量被分析材料表面1-10nm內發射出電子的動能,而得到XPS譜。光電子譜記錄超過一定動能的電子。光電子譜中出現的譜峰為原子中一定特征能量電子的發射。光電子譜峰的能量和強度可用于定性和定量分析所有表面元素(氫元素除外)。
隨著對高性能材料需求的不斷增長,表面工程隨之顯得越來越重要。只有了解材料層表面處和界面處的物理和化學相互作用,才能解決許多與現代材料相關的問題。 表面化學特性將影響材料的諸多方面,如腐蝕速率、催化活性、粘合性、表面潤濕性、接觸勢壘和失效機理。
材料的表面是材料與外部環境及與其它材料相互作用的位置。所以,在許多應用領域中,用表面修飾改變或改進材料性能和特性。材料經處理(如斷裂、切割或刮削)后,XPS可用于分析其化學特性。從不粘鍋涂層到薄膜電子學和生物活性表面,XPS成為表面材料表征的標準工具。
表面表征
表面層定義為大于3個原子層厚度(~1 nm),根據不同材料,表面層厚度不同。認為不超過約10納米表面層為超薄層薄膜,不超過1μm為薄膜。但是名詞術語并沒有明確定義,隨不同材料和應用,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,所以表面的物理化學性質與體相物質不同。這種差異在很大程度上影響材料頂部原子層。在材料內部按一定規則一個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領域。
在一些工藝技術領域中表面和表面分析較為重要,包括:
?半導體、微電子學
?微電路
?超薄膜
?線路板軟焊
?清潔處理
?薄膜穩定
?鈍化層
?潤滑
?化工
?塑料、涂層
?催化劑
?纖維
?金屬鋼鐵工業
?氮化、碳化
?腐蝕
?焊接
?材料老化
?晶界分凝
?玻璃
?涂層
?發動機、電子設備
?潤滑
?腐蝕
?氧化
?材料老化、失效
?合成纖維
?粘合劑