使用XPS进行表面分析

x射线光电子能谱(XPS),又称化学分析电子能谱(ESCA),是一种用于表征材料最上面10nm表面的分析技术。欧洲杯足球竞彩该方法在学术和工业研究中都有应用,其特点是表面具有各种各样的技术应用,如超硬、无机涂层或有机发光二极管。

轴上+——光电子能谱仪

奎托斯分析者的先进超轴+提供改进的性能超过其前身。该光谱仪可用于获取光电子光谱,提供定量的化学状态信息或高空间分辨率图像,提供元素或化学状态在表面的横向分布。轴上+结合了市场领先的性能和易用性。

在ESCApe集成采集和处理软件的帮助下,AXIS Supra+执行其最高的能力,并提供了一个用户友好的界面与光谱仪。此外,超轴+与其他光谱仪不同的是,仪器参数和样品处理完全由计算机控制自动化。在分析过程中,样品支架可以在不受用户干扰的情况下进行转移和交换。这是通过样品分析室自动工作台和柔性锁样库的协调来实现的。

轴的能力超级+:大面积、高灵敏度XPS

奎托斯分析的超轴+改进了化学状态XPS。高透射电子光学,连同有效的光电子收集确保了无与伦比的分辨率和灵敏度在大的分析区域。除了传统的扫描采集外,利用128通道延迟线检测器(DLD),还可以在一秒内以快速、非扫描快照方式获取光谱。

主要属性如下:

  • 数据可以快速获取
  • 轻元素很容易被探测到
  • 包括扫描或快照频谱采集模式
  • 卓越的信号对噪声,即使在减少浓度下

高能量分辨率

最好的能量分辨率是任何光谱仪的主要要求。高能分辨率对于精确测量微小的化学位移非常重要。奎托斯分析的超轴+具有大500毫米罗兰圈圈单色ALKαX射线源以及改进的电子光学,保证了卓越的化学分辨率。

高光谱能量分辨率具有以下优点:

  • 保证了导电和绝缘样品的能量分辨率
  • 显式检测化学班次

从具有高能量分辨率的大面积获取的Si氧化物上的Si 2P区域。

从具有高能量分辨率的大面积获取的Si氧化物上的Si 2P区域。

小点,选定区域光谱

改进了AXIS Supra的性能+小光斑保证了小光斑模式下的高灵敏度。这是通过与选定的分析区域匹配x射线照明来实现的。一种可选的brite-X单色源也可用于要求在小的选定区域具有极高灵敏度性能的应用。

所选区域光谱的关键属性如下:

  • 改进的x射线照明,以更好的性能选定的区域光谱学
  • 预定义的小点分析区域,最小分析面积15 μm直径
  • 无论是消色差或单色x射线源都可以用来获得选定的区域光谱
  • 自动光圈和虹膜在静电透镜柱上创建一个虚拟探针在样品表面
  • μ-boost采集模式,用于在小面积模式下非常高的灵敏度(可选)

XPS图像用于确定27 μm选定区域测量光谱的位置。

XPS图像用于确定27 μm选定区域测量光谱的位置。

快速并行成像

XPS成像用于测量化学物质或元素在表面的横向分布。利用AXIS Supra获取快速、高空间分辨率的并行图像+.与传统的光栅波束方法相比,并行图像采集的优点是速度快得多,空间分辨率高。

此外,平行成像可以与舞台运动相结合,获得“缝合”图像;它可以生成几毫米以上的图像,空间分辨率为几微米。

并行成像提供以下功能:

  • 定量成像 - 独家球形镜像分析仪以及延迟线检测器可以提供定量化学状态图像
  • 高能量分辨率,化学状态成像
  • 最终空间分辨率为1 μm在最大放大倍数
  • 光谱显微镜-光谱可以很容易地从图像数据集获得,从而提供每个像素的光谱

定量图像,其中颜色刻度代表了每个元素在表面的相对数量。

定量图像,其中颜色刻度代表了每个元素在表面的相对数量。

Multi-Technique能力

可选励磁源包括高能Ag Lα单色x射线源,紫外光发射光谱用增强氦放电灯(联合包裹),以及消色差的Al/Mg x射线源。

此外,包含场发射电子源增加了扫描俄钻映射(山姆)、俄歇电子谱学(AES)和二次电子显微镜(扫描电镜)仪器的能力。这些附加方法与XPS分析位置一致,提供对样品的互补理解。值得注意的是,包含这些方法不会影响市场领先的XPS的性能。

可选择的表面改性和样品制备可以安装在引入室,也称为柔性锁。这些选项包括空气敏感的样品传送器,样品热和冷,晶体切割器,宽点离子源和手套箱。

可以配置第三腔室,为表面科学研究提供专用特高压设置。欧洲杯线上买球通常情况下,该第三腔室配备一个手动工作台,以及可选的表征方法,如四极二次离子质谱(西姆斯)、反光谱学(知识产权)和低能电子衍射(LEED.).

从薄膜多层样品(由IMEC提供)获得的Si 2p光谱如图所示,使用(a)单色化Al Kα辐射和(B)单色化Ag Lα辐射。Ag Lα激发的Si 2p光谱的信息深度较大,表现为Si元素衬底成分较大。

从薄膜多层样品(由IMEC提供)获得的Si 2p光谱如图所示,使用(a)单色化Al Kα辐射和(B)单色化Ag Lα辐射。Ag Lα激发的Si 2p光谱的信息深度较大,表现为Si元素衬底成分较大。

He II激发了四种常见聚合物的UPS价带谱。

He II激发了四种常见聚合物的UPS价带谱。

通用ESCApe软件的获取和处理

ESCApe软件的创建确保用户与光谱仪的交互尽可能容易,结合采集和处理,完全利用硬件自动化。一个例子是ESCApe软件中的组数组分析功能。该功能允许用户将一个区域拖到一个样本上,并定义一个分析点范围。随后从这些分析点获得光谱。

通过峰的自动识别和定量,用户可以很容易地在样品表面绘制出被检测元素的颜色浓度图。

阵列阵列分析石墨衬底上Cu纳米粒子的不均匀分布。欧洲杯猜球平台用于表示相对元素浓度的色标。

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进入体积离子溅射源

迷你波束6 Arn+气体聚类离子源(GCI)或Minibeam 4高通量基于“增大化现实”技术,+单体离子源用于配置轴上的轴+.这两个离子源完全集成到ESCApe采集软件中,用于深度剖面实验或溅射清理。对于溅射剖面,气体处理是完全自动化的,并包含泵/吹扫序列,以实现离子散射光谱(ISS)向氦气的过渡。

Minibeam 6是一种可以在AR中工作的多模离子源+/他+单体离子模式或ARn+群集模式根据需要。气体聚类离子源的最新发展已经为深度分析有机材料铺平了型材的深度分析有机材料。欧洲杯足球竞彩另外,通过柔性电子器件和有机LED等复杂多层材料的深度剖面现在可以用AR实现欧洲杯足球竞彩n+集群离子。

迷你波束6可以产生20 keV的氩n+簇离子,并且这种能力导致成功蚀刻二氧化钛,例如由簇离子蚀刻相对于常规的单抗体离子蚀刻引起的显着较少的化学损伤。欧洲杯足球竞彩

  • 两个来源都可以与他一起运作+离子可选国际空间站模式
  • 自动引入气体,调节压力
  • 单模或多模式气体聚类离子源的选择

通过PZT/Pt/TiO2/SiO2/Si多层样品,使用20kev Ar500+离子溅射深度剖面测量谱(左)和元素浓度作为蚀刻时间的函数(右)。

通过PZT/Pt/TiO,溅射深度剖面测量谱(左)和元素浓度作为蚀刻时间的函数(右)2/ SiO2/Si多层样品使用20kev Ar500.+离子

无与伦比的仪器自动化

在AXIS Supra中,样本处理是完全自动化的+,将其与其他光谱仪分开。样品自动交换样本朝着实验结束使得能够连续运行。无与伦比的自动化水平延伸到定期维护方面,如计算机控制的烘烤和纤维的进一步脱气。

此外,自动化包括单色镜和x射线源,以便Al Kα源和可选Ag Lα激发源之间的校准和切换完全由计算机控制。电动多位置阳极也确保持续优化的性能。

系统配置概述

轴上+提供最大程度的自动化和灵活性,包括补充样品制备和/或表面分析方法。以下描述的几个可选项目是作为安装后的升级提供的。

Kratos分析公司在开发表面分析仪器硬件方面有良好的跟踪记录。Kratos Analytical的物理学家和机械工程师可以为AXIS Supra的表面改性、样品处理和进一步的技术集成提供解决方案+

超光电子能谱仪

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