由于它们倾向于仅在几个NM中进入样品表面，因此难以表征导致的化学变化。本文探讨了如何使用XPS定位并分析等离子体修改。
介绍
柔性电子设备的新突破是为应对为更便宜，更轻，使用而言更方便的电子设备的全球需求进行。这种需求，除了从医疗行业的低成本，一次性测量系统的需求外，还意味着在这些设备中开发改进的投资回报非常高。
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Thermo Scientific Escalab Xi+
虽然聚苯乙烯（PS）等聚合物是柔性的，具有低介电强度（对于电子器件是有利的）并且非常适合批量生产，它们需要表面调节以用于电子应用。表面调谐用于使PS更容易接受材料沉积并改变其导电性能。该表面改性必须能够在不影响或破坏聚合物的散装行为的情况下进行。
方法
XPS提供唯一，非常有用的信息，可用于确定是否已成功执行曲面调谐。XPS是一种良好的方法，其测量从软X射线激发后从表面发射的光电子。该技术用于表征表面的化学和成分状态。
当使用小的表面结构时，即尺寸小于50μm的尺寸，并行成像XPS是优选的，因为它提供增强的分辨率。
并行成像XPS存储从分析的表面发射的任何光电子的位置信息，然后将它们映射到能量选择之后的2D检测器上。该过程如图1所示。并行成像XPS允许同时记录表面上光电子的分布和特定能量。
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图1：并行成像XPS
以下研究涉及使用等离子体改性的图案化聚苯乙烯表面的XPS图像数据的收集，使用氧气在定义的区域（通过掩蔽）中使用氧气Thermo Scientific™Escalab™xi+．
结果
为C1S和O1S区域记录来自150μm平方区域的静态（单型动能）和量化图像（多个致密动力学能）。静态成像的结果，每次实验记录约3分钟20秒，表明，具有较高氧（O1S）水平的区域具有较低的碳（C-C）信号（图2）。这种清晰的对比表明，通过等离子体处理成功和显着地改变了聚苯乙烯表面的未掩蔽区域。
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图2：碳和氧区域的静态图像，叠加比较
关键兴趣是确定屏蔽部分是否保留其天然化学，并且揭露区域被处理。可以采用量化图像中的每个像素的强度数据来重建表面处理和未处理区域的谱。
从图像的突出区域的重建采取的两个光谱如图3所示。首先显示未经处理的区域，并且包含与π-π*摇动有关的特征，纯PS的特征。第二个显示了处理区域，其没有π-π*振荡特征，并且包括额外的氧气键合。该数据表明，蒙面区域保持与纯PS相同的属性，而处理区域具有改性表面化学。
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图3：从图像中指定区域重建C1s频谱
总结
平行成像XPS被用来表征化学表面修饰的PS图案使用等离子体掩蔽技术。XPS允许研究人员确定表面的修饰程度，以及修饰是否按照预期进行。
由并行成像XPS提供的化学和空间信息的组合使得可以建立通过等离子体修改的成功。
致谢
热门科学希望感谢Rutgers大学实验室进行表面修改，以提供用于收集这些数据的样本。
由Adam Bushell和欧洲杯足球竞彩Paul Mack的材料撰写的材料生产，来自Thermo Fisher Scientific，East Grinstead，英国西萨斯塞克斯。
这些信息已被采购，从Thermo Fisher Scientific - X射线光电子谱（XPS）提供的材料中审查和调欧洲杯足球竞彩整。
有关此来源的更多信息，请访问Thermo Fisher Scientific - x射线光电子能谱(XPS)．