origin-直接处理XPS数据说明
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实验条件:样品用VG Scientific ESCALab220i-XL型光电子能谱仪分析。
激发源为Al KαX射线,功率约300 W。
分析时的基础真空为3×10-9 mbar。
电子结合能用污染碳的C1s峰(284.8 eV)校正。
X-ray photoelectron spectroscopy data were obtained with an ESCALab220i-XL electron spectrometer from VG Scientific using 300W AlKα radiat ion. The base pressure was about 3×10-9 mbar. The binding energies were referenced to the C1s line at 284.8 eV from adventitious carbon.处理软件:Avantage 4.15XPS数据考盘后的处理数据步骤Origin作图:1.open Excel文件,可以看到多组数据和谱图,一个sheet 对应一张谱图及相应的数据(两列)。
2.将某一元素的两列数据直接拷贝到Origin中即可作出谱图。
(注意:X轴为结合能值,Y轴为每秒计数)3. 如果某种元素有两种以上化学态,需要进行分峰处理时,按“XPS Peak 分峰步骤”进行。
XPS Peak分峰步骤1.将所拷贝数据转换成所需格式:把所需拟合元素的数据引入Origin后,将column A和C中的值复制到一空的记事本文档中(即成两列的格式,左边为结合能,右边为峰强),并存盘。
如要对数据进行去脉冲处理或截取其中一部分数据,需在Origin中做好处理。
2.打开XPS Peak,引入数据:点Data----Import(ASCII),引入所存数据,则出现相应的XPS谱图。
3.选择本底:点Background,在所出现的小框中的High BE和Low BE下方将出现本底的起始和终点位置(因软件问题,此位置最好不改,否则无法再回到Origin),本底将连接这两点,Type可据实际情况选择。
实验条件:样品用VG Scientific ESCALab220i-XL型光电子能谱仪分析。
激发源为AlKαX射线,功率约300 W。
分析时的基础真空为3×10-9 mbar。
电子结合能用污染碳的C1s峰(284.6 eV)校正。
X-ray photoelectron spectroscopy data were obtained with an ESCALab220i-XL electron spectrometer from VG Scientific using 300W AlKα radiati on. The base pressure was about 3×10-9 mbar. The binding energies were referenced to the C1s line at 284.6 eV from adventitious carbon.XPS数据考盘后的处理数据步骤数据是.TXT文件,凡是可以打开TXT文件的软件都可以使用。
下面以origin5.0为例:1.open文件,可以看到一列数据,找到Region 1(一个Region 对应一张谱图)。
2.继续向下找到Kinetic Energy,其下面一个数据为动能起始值,即谱图左侧第一个数据。
用公式BE始=1486.6-KE始-ϕ换算成结合能起始值,ϕ是一个常数值,即荷电位移,每个样品有一个值在邮件正文中给出。
3.再下面一个数据是步长值,如0.05或0.1或1,每张谱图间有可能不一样。
4.继续向下8行,可以找到401或801这样的数,该数为通道数,即有401或801个数据点。
5.再下面的数据开始两个数据是脉冲,把它们舍去,接下来的401或801个数据都是Y轴数据,将它们copy到B(Y)。
6.X轴:点A(X),再点右键,然后点set column values,出现一个对话框,在from中填1,在to中填401(通道数),在col(A)中填BE始-0.05*(i-1),最后点do it。
欢迎阅读材料X射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例例:将剂量为1?107ions/cm 2,能量为45KeV 的碳离子注入单晶硅中,然后在1100C 退火2h 进行热处理。
对单晶硅试样进行XPS 测试,试对其中的C 1s 高分辨扫瞄谱进行解析,以确定各种可能存在的官能团。
分析过程:1、在Origin 中处理数据中B 中4。
2、打开XPS Peak ,引入数据:点Data--Import (ASCII),引入所存数据,则出现相应的XPS谱图,见图5、图63,图74、加峰:点Add peak,出现小框,在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型(一般选s),在Position 处选择希望的峰位,需固定时则点fix前小方框,同法还可选半峰宽(FWHM)、峰面积等。
各项中的constraints可用来固定此峰与另一峰的关系。
点Delete peak可去掉此峰。
然后再点Add peak 选第二个峰,如此重复。
在选择初始峰位时,如果有前人做过相似的实验,可以查到相应价键对应的峰位最好。
但是如果这种实验方法比较新,前人没有做过相似的,就先用标准的峰位为初始值。
最优化所有的峰位,然后看峰位位置的变化。
本例中加了三个峰,C元素注入单晶硅后可能形成C-C、C-Si和C-H三个价键。
根据这三个价键对应的结合能确定其初始峰位,然后添加。
具体过程见图8、9、10。
图8图9图105678Word点击Data――Export (spectrum),则将拟合好的数据存盘,然后在Origin中从多列数据栏打开,则可得多列数据,并在Origin中作出拟合后的图。
XPS能谱数据处理王博吕晋军齐尚奎能谱数据转化成ASC码文件后可以用EXCEL、ORIGIN等软件进行处理。
这篇文章的目的是向大家介绍用ORIGIN软件如何处理能谱数据,以及它的优势所在。
下面将分三部分介绍如何用ORIGIN软件处理能谱数据:1、多元素谱图数据处理2、剖面分析数据处理3、复杂谱图的解叠一、多元素谱图的处理:1、将ASC码文件用NOTEPAD打开:2、复制Y轴数值。
材料X射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例例:将剂量为1 107ions/cm2,能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中,然后在1100C退火2h进行热处理。
对单晶硅试样进行XPS测试,试对其中的C1s高分辨扫瞄谱进行解析,以确定各种可能存在的官能团。
分析过程:1、在Origin中处理数据图1将实验数据用记事本打开,其中C1s表示的是C1s电子,299.4885表示起始结合能,-0.2500表示结合能递减步长,81表示数据个数。
从15842开始表示是光电子强度。
从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中,为光电子强度数据列。
同时将299.4885Copy到Excel软件A列中,并按照步长及个数生成结合能数据,见图2图2将生成的数据导入Origin软件中,见图3。
图3此时以结合能作为横坐标,光电子强度作为纵坐标,绘出C1s谱图,检查谱图是否有尖峰,如果有,那是脉冲,应把它们去掉,方法为点Origin 软件中的Data-Move Data Points,然后按键盘上的↓或↑箭头去除脉冲。
本例中的实验数据没有脉冲,无需进行此项工作。
将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中(即成两列的格式,左边为结合能,右边为峰强),并存盘,见图4。
图42、打开XPS Peak,引入数据:点Data--Import (ASCII),引入所存数据,则出现相应的XPS谱图,见图5、图63、选择本底:点Background,因软件问题,High BE和Low BE的位置最好不改,否则无法再回到Origin,此时本底将连接这两点,Type可据实际情况选择,一般选择Shirley 类型,见图7。
图74、加峰:点Add peak,出现小框,在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型(一般选s),在Position处选择希望的峰位,需固定时则点fix前小方框,同法还可选半峰宽(FWHM)、峰面积等。
各项中的constraints可用来固定此峰与另一峰的关系。
材料X射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例例:将剂量为1 107ions/cm2,能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中,然后在1100C 退火2h进行热处理。
对单晶硅试样进行XPS测试,试对其中的C1s高分辨扫瞄谱进行解析,以确定各种可能存在的官能团。
分析过程:1、在Origin中处理数据图1将实验数据用记事本打开,其中C1s表示的是C1s电子,299.4885表示起始结合能,-0.2500表示结合能递减步长,81表示数据个数。
从15842开始表示是光电子强度。
从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中,为光电子强度数据列。
同时将299.4885Copy到Excel软件A列中,并按照步长及个数生成结合能数据,见图2图2将生成的数据导入Origin软件中,见图3。
图3此时以结合能作为横坐标,光电子强度作为纵坐标,绘出C1s谱图,检查谱图是否有尖峰,如果有,那是脉冲,应把它们去掉,方法为点Origin 软件中的Data-Move Data Points,然后按键盘上的↓或↑箭头去除脉冲。
本例中的实验数据没有脉冲,无需进行此项工作。
将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中(即成两列的格式,左边为结合能,右边为峰强),并存盘,见图4。
图42、打开XPS Peak,引入数据:点Data----Import (ASCII),引入所存数据,则出现相应的XPS谱图,见图5、图6。
3、选择本底:点Background,因软件问题, High BE和Low BE的位置最好不改,否则无法再回到Origin,此时本底将连接这两点,Type可据实际情况选择,一般选择Shirley 类型,见图7。
图74、加峰:点Add peak,出现小框,在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型(一般选s),在Position处选择希望的峰位,需固定时则点fix前小方框,同法还可选半峰宽(FWHM)、峰面积等。
Origin在谱图处理中的应用081130086 缪宇润一.谱图平滑:在红外的测量中,所得到的红外吸收很容易受到一些高频波的影响,如交流电产生的电磁波等,故在实际应用过程中应该将这些扰动的影响去除。
本实验使用傅立叶变换(FFT)对谱图进行平滑处理。
在特殊的条件下,也可以选取不同频段的信息进行平滑处理。
操作如下:(1)打开Origin软件。
进入Worksheet界面。
(2)依次打开“File”->“Import”->“ASCII…”,打开对话框,选择原始文件“text.txt”,此时窗口中出现两列数据,列标题为“A(X)”“B(Y)”,可更改标题。
(3)在工具栏的“Plot”下拉菜单中选择“Line”命令。
(“Scatter”命令用于数据较少的情况)“Plot”下拉菜单中的“X axis”“Y axis”可以改变XY轴的设定。
例如,改变对话框中的“From”“To”可以改变坐标的起止位置,“Increment”可改变坐标轴的单位长度。
在“Display”中可以设置坐标轴的显示与否。
双击坐标轴标签可以改变坐标轴文字,选定文字后按“+”可使文字成为上标。
(4)“Data”下拉菜单中对数据可以进行多种操作。
“Real FTT”。
由于高频部分衰减很快,将100以后的数据删除。
(先选定101行,再按住“shift”选定最后一行,按“Edit”中的“Clear”)。
在“Plot1”中可以看到去除了高频部分的频域曲线,再进行反向FTT,选择新生成的worksheet内的“real”列,作图,可以看到所得曲线变得平滑了。
(5)可通过新建图层将两个不同的曲线放在同一个图片内加以比较。
还可用插入文字(工具箱内的“T”)工具插入标题和必要的说明等。
二.分峰在红外光谱、拉曼光谱,甚至是X射线光电子能谱等谱图中,可能有很多峰是互相重叠的,若不进行分峰处理,会遗漏重要的结构信息。
进行分峰处理,才能确定各个峰的归属,从而判断相应的化学键状态或是化学组成。
材料X射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例例:将剂量为1 107ions/cm2,能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中,然后在1100C高分辨扫瞄谱退火2h进行热处理。
对单晶硅试样进行XPS测试,试对其中的C1s进行解析,以确定各种可能存在的官能团。
分析过程:1、在Origin中处理数据图1将实验数据用记事本打开,其中C1s 表示的是C1s电子,299.4885表示起始结合能,-0.2500表示结合能递减步长,81表示数据个数。
从15842开始表示是光电子强度。
从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中,为光电子强度数据列。
同时将299.4885Copy到Excel软件A列中,并按照步长及个数生成结合能数据,见图2图2将生成的数据导入Origin软件中,见图3。
图3谱图,检查谱此时以结合能作为横坐标,光电子强度作为纵坐标,绘出C1s图是否有尖峰,如果有,那是脉冲,应把它们去掉,方法为点Origin 软件中的Data-Move Data Points,然后按键盘上的↓或↑箭头去除脉冲。
本例中的实验数据没有脉冲,无需进行此项工作。
将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中(即成两列的格式,左边为结合能,右边为峰强),并存盘,见图4。
图42、打开XPS Peak,引入数据:点Data----Import (ASCII),引入所存数据,则出现相应的XPS谱图,见图5、图6。
3、选择本底:点Background,因软件问题, High BE和Low BE的位置最好不改,否则无法再回到Origin,此时本底将连接这两点,Type可据实际情况选择,一般选择Shirley 类型,见图7。
图74、加峰:点Add peak,出现小框,在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型(一般选s),在Position处选择希望的峰位,需固定时则点fix前小方框,同法还可选半峰宽(FWHM)、峰面积等。
Origin软件分析XPS数据
纵坐标:Intensity(cps)
横坐标:bindingenergy(eV)
除了氢氦元素,其他的元素都可以进行分析;先进行宽扫,确定样品有何种元素,再对该元素进行窄扫。
该元素的不同键接方式都对应不同的峰,所以对元素窄扫的峰要进行分峰(分峰之前要进行调整基线)。
如何分峰,不同的键接方式会对应不同的结合能。
第一步:先把元素的窄扫峰用origin画出来;
纵坐标:Intensity(cps)
横坐标:bindingenergy(eV)
第二步:调整基线;
选择CeateBaseline-----next------next-----add/modify添加(双击)或去除(delete)基点,保证基线水平-----Finish
最小化图,会出现调整基线后的坐标。
插入一列,
单机右键选择setcolumnvalues输入col(b)-col(d):即开始纵坐标减去调整基线后的纵坐标。
再用横坐标与刚开始得到的纵坐标作图------调整基线后的XPS窄扫图。
第三步:对峰求积分面积;
选择integratepeaks-----next-------狂点------完成
即area为峰的面积。
第四步:分峰较难(有专门的分峰软件,origin也能分峰)
第五步:求组分元素比:
元素比等于:窄扫峰面积/XPS灵敏度因子(每一个元素的灵敏度因子不一致)
西北工业大学的XPS 设备选择的是铝板(AlKα)。
⼤⽓、好看!巧⽤Origin完成XPS能谱峰的分峰拟合材料的X射线光电⼦能谱(XPS)数据曲线⼀般是多峰叠加的⼀条复杂的曲线,需要对该曲线进⾏基线扣除、分峰拟合。
⽽对XPS能谱数据的这两种处理,通常需要⽤XPSpeaks进⾏处理。
其实,Origin绘图软件也能实现。
下⾯以图1中的A图为例,为⼤家演⽰Origin的分峰拟合过程。
图1 Cu2O@Cu4(SO4)(OH)6的XPS能谱(来源:黄⼩燕,古颖,钟嘉豪,等. Cu2O包覆碱式铜盐催化剂的形成机理及催化性能[J]. 华南师范⼤学学报(⾃然科学版),2019,51 (1): 41-46)⾸先绘制出线图(line),然后点击菜单Analysis→Peaks and Baseline→ Multiple Peak Fit→OpenDialog...,具体操作步骤如图2所⽰。
图2 分峰拟合的操作步骤于是,会弹出图3所⽰的对话框,选择峰拟合函数Peak Function为Gaussian,然后点击“OK”。
图3 拟合函数的选择弹出⼀条提⽰框:双击拾取峰位置,或者单击并敲击←、→⽅向键精确调节峰中⼼位置,最后按回车或点击“Open NLFit”。
图4 弹出的多峰选择提⽰我们按照提⽰,在曲线上选择每条隐藏的峰中⼼位置(这要凭经验判断隐藏的峰位置),在选择峰位置后会出现多条红⾊竖线,如图5所⽰。
图5 寻峰回车或点击“Open NLFit”后,会弹出⼀个对话框,点击“Done”即可得到如图6所⽰的分峰拟合效果。
当然,我们只是双击确定峰位置,没有精细调节,所以图6所⽰的分峰效果较差,⼤家可以多次尝试确定精确的峰位置,这样分峰拟合越完美。
图6 Origin分峰拟合的效果华算科技专注理论计算模拟服务,具有超强的技术实⼒和专业性。
是唯⼀同时拥有VASP、Materials Studio商业版权及其计算服务资质和海外⾼层次全职技术团队的正规机构!。
材料X射线光电子能谱数据处理及分峰得分析实例例:将剂量为1 107ions/cm2,能量为45KeV得碳离子注入单晶硅中,然后在1100C退火2h进行热处理、对单晶硅试样进行XPS测试,试对其中得C1s高分辨扫瞄谱进行解析,以确定各种可能存在得官能团、分析过程:1、在Origin中处理数据图1将实验数据用记事本打开,其中C1s 表示得就是C1s电子,299.4885表示起始结合能,—0。
2500表示结合能递减步长,81表示数据个数、从15842开始表示就是光电子强度。
从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中,为光电子强度数据列、同时将299、4885Copy到Excel软件A列中,并按照步长及个数生成结合能数据,见图2图2将生成得数据导入Origin软件中,见图3。
图3此时以结合能作为横坐标,光电子强度作为纵坐标,绘出C谱图,检查谱图就1s是否有尖峰,如果有,那就是脉冲,应把它们去掉,方法为点Origin软件中得D ata—Move Data Points,然后按键盘上得 或。
箭头去除脉冲、本例中得实验数据没有脉冲,无需进行此项工作。
将column A与B中得值复制到一空得记事本文档中(即成两列得格式,左边为结合能,右边为峰强),并存盘,见图4。
图42、打开XPS Peak,引入数据:点Data--Import(ASCII),引入所存数据,则出现相应得XPS谱图,见图5、图63、选择本底:点Background,因软件问题, High BE与LowBE 得位置最好不改,否则无法再回到Origin,此时本底将连接这两点,Type 可据实际情况选择,一般选择Shirley 类型,见图7。
图74、加峰:点Add peak,出现小框,在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型(一般选s),在Position处选择希望得峰位,需固定时则点fix前小方框,同法还可选半峰宽(FWHM)、峰面积等。
(1)数据(shùjù)输入:将得到的ASII code 文档在excell 中打开(dǎ kāi),将里面的binding energy 和intensity 两列数据拷贝到origin中作图。
注意:其峰位是未经过荷电校正(jiàozhèng)的不能用来判断价态。
(2)荷电校正(jiàozhèng):将你的横坐标加之或者减去所给的C1s 校准值后,在origin 中连线(lián xiàn)得到的谱图就是正确的谱图。
(3)谱图分峰拟合:在origin 中,经过平滑,得到下图:1、去本底:选择tools baseline3、浮现下面的窗口(chuāngkǒu),选择baseline,将number of points 后的参数改小一些(yīxiē),比如2,点击create baseline4、浮现下图:选择(xuǎnzé)小窗口中的modify:5、拖动每一点到合适的位置(wèi zhi) (点住鼠标左键不放向来拖到合适的位置):如图6、然后(ránhòu)选择substract 得到7、分别点击X 轴、Y 轴将坐标(zuòbiāo)更换为原来顺序和数值同时关闭baseresult :8、如图:选择(xuǎnzé)analysis→Fit multi-peaks→gaussian9、浮现下面的窗口:按需要(xūyào)拟合的子峰个数输入10、点击(diǎn jī)ok,得到:11、点击OK 默认选择,根据(gēnjù)谱图的形状双击选择子峰位置(wèi zhi)(红十字代表峰顶):如图12、刚才设置为两个子峰,所以双击两个位置,这时电脑自动计算出相关数据:如果想要看拟合(nǐhé)后的曲线,需激活(调出)谱图窗口。
然后,选择analysis non liner curve fit 如图:13、得到(dédào) :14、上图不合理,两子峰半峰宽相差太大,需要加入(ji ār ù)新的子峰进行调整。
XPS分峰软件的使用和数据处理XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy,X射线光电子能谱)是一种常用的表面分析技术,广泛应用于材料科学、催化剂研究、纳米科学等领域。
XPS分峰软件是对XPS数据进行分析和处理的工具,能够提取有关样品表面元素化学状态、化学成分和电子结构等信息。
1.数据导入:将XPS仪器获得的原始数据导入软件中。
数据通常以文本文件或仪器专用格式存储,分峰软件可以识别并导入这些数据。
在导入数据之前,应该先了解数据格式,并确定所需的数据范围和区域。
2. 背景修正:数据导入后,需要进行背景修正,以去除实验过程中的仪器背景和杂散光等干扰。
背景修正方法通常包括线性减法、谐波函数、Shirley函数等,具体方法根据实验条件和样品性质选择。
3. 峰形拟合:在背景修正后,需要对数据中的峰进行拟合。
峰拟合是将实验数据与已知的峰形函数进行匹配,以确定化学元素的存在和化学状态。
通常情况下,可以使用高斯-Lorentzian混合函数对峰进行拟合,拟合过程可以手动进行,也可以使用软件自动拟合功能。
4.能量标定:在进行峰形拟合之前,需要对X射线束进行能量标定。
能量标定是将X射线能量与测量数据进行关联,以确定化学元素的能级位置和化学键结构。
能量标定通常使用已知元素的能级作为标准,例如碳、氧、铜等元素。
5.数据处理和结果输出:在峰形拟合步骤完成后,可以根据需要进行数据处理和结果输出。
常见的数据处理包括计算元素丰度、化学键价、化学迁移率等。
结果输出可以以图表形式展示,也可以导出为表格或文本文件。
在使用XPS分峰软件时,有一些细节需要注意:1.导入数据前,应该了解数据的格式和采集参数,确保数据和软件相兼容。
2.在进行峰形拟合时,应该根据样品的特性和实验要求选择合适的峰形函数和拟合范围。
3.在选择背景修正方法时,应该根据数据的特点,选择适合的修正方法,并进行必要调整。
4.在能量标定时,应该使用合适的能级标准,并进行修正,以达到更准确的能量标定效果。
材料X射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例例:将剂量为1 107ions/cm2,能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中,然后在1100C 退火2h进行热处理。
对单晶硅试样进行XPS测试,试对其中的C1s高分辨扫瞄谱进行解析,以确定各种可能存在的官能团.分析过程:1、在Origin中处理数据图1将实验数据用记事本打开,其中C1s 表示的是C1s电子,299。
4885表示起始结合能,—0.2500表示结合能递减步长,81表示数据个数。
从15842开始表示是光电子强度。
从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中,为光电子强度数据列.同时将299.4885Copy到Excel软件A列中,并按照步长及个数生成结合能数据,见图2图2将生成的数据导入Origin软件中,见图3。
图3此时以结合能作为横坐标,光电子强度作为纵坐标,绘出C谱图,检查谱图是1s否有尖峰,如果有,那是脉冲,应把它们去掉,方法为点Origin 软件中的Data—Move Data Points,然后按键盘上的 或。
箭头去除脉冲.本例中的实验数据没有脉冲,无需进行此项工作.将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中(即成两列的格式,左边为结合能,右边为峰强),并存盘,见图4。
图42、打开XPS Peak,引入数据:点Data——Import (ASCII),引入所存数据,则出现相应的XPS谱图,见图5、图63、选择本底:点Background,因软件问题, High BE和Low BE的位置最好不改,否则无法再回到Origin,此时本底将连接这两点,Type可据实际情况选择,一般选择Shirley 类型,见图7。
图74、加峰:点Add peak,出现小框,在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型(一般选s),在Position处选择希望的峰位,需固定时则点fix前小方框,同法还可选半峰宽(FWHM)、峰面积等。
材料X射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例例:将剂量为1 107ions/cm2,能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中,然后在1100C 退火2h进行热处理。
对单晶硅试样进行XPS测试,试对其中的C1s高分辨扫瞄谱进行解析,以确定各种可能存在的官能团.分析过程:1、在Origin中处理数据图1将实验数据用记事本打开,其中C1s 表示的是C1s电子,299。
4885表示起始结合能,—0.2500表示结合能递减步长,81表示数据个数。
从15842开始表示是光电子强度。
从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中,为光电子强度数据列.同时将299.4885Copy到Excel软件A列中,并按照步长及个数生成结合能数据,见图2图2将生成的数据导入Origin软件中,见图3。
图3此时以结合能作为横坐标,光电子强度作为纵坐标,绘出C谱图,检查谱图是1s否有尖峰,如果有,那是脉冲,应把它们去掉,方法为点Origin 软件中的Data—Move Data Points,然后按键盘上的 或。
箭头去除脉冲.本例中的实验数据没有脉冲,无需进行此项工作.将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中(即成两列的格式,左边为结合能,右边为峰强),并存盘,见图4。
图42、打开XPS Peak,引入数据:点Data——Import (ASCII),引入所存数据,则出现相应的XPS谱图,见图5、图63、选择本底:点Background,因软件问题, High BE和Low BE的位置最好不改,否则无法再回到Origin,此时本底将连接这两点,Type可据实际情况选择,一般选择Shirley 类型,见图7。
图74、加峰:点Add peak,出现小框,在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型(一般选s),在Position处选择希望的峰位,需固定时则点fix前小方框,同法还可选半峰宽(FWHM)、峰面积等。
材料X射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例例:将剂量为1 107ions/cm2,能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中,然后在1100C 退火2h进行热处理。
对单晶硅试样进行XPS测试,试对其中的C1s高分辨扫瞄谱进行解析,以确定各种可能存在的官能团.分析过程:1、在Origin中处理数据图1将实验数据用记事本打开,其中C1s 表示的是C1s电子,299。
4885表示起始结合能,—0.2500表示结合能递减步长,81表示数据个数。
从15842开始表示是光电子强度。
从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中,为光电子强度数据列.同时将299.4885Copy到Excel软件A列中,并按照步长及个数生成结合能数据,见图2图2将生成的数据导入Origin软件中,见图3。
图3此时以结合能作为横坐标,光电子强度作为纵坐标,绘出C谱图,检查谱图是1s否有尖峰,如果有,那是脉冲,应把它们去掉,方法为点Origin 软件中的Data—Move Data Points,然后按键盘上的 或。
箭头去除脉冲.本例中的实验数据没有脉冲,无需进行此项工作.将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中(即成两列的格式,左边为结合能,右边为峰强),并存盘,见图4。
图42、打开XPS Peak,引入数据:点Data——Import (ASCII),引入所存数据,则出现相应的XPS谱图,见图5、图63、选择本底:点Background,因软件问题, High BE和Low BE的位置最好不改,否则无法再回到Origin,此时本底将连接这两点,Type可据实际情况选择,一般选择Shirley 类型,见图7。
图74、加峰:点Add peak,出现小框,在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型(一般选s),在Position处选择希望的峰位,需固定时则点fix前小方框,同法还可选半峰宽(FWHM)、峰面积等。
XPSPeak分峰步骤origin实验条件:样品用VG Scientific ESCALab220i-XL型光电子能谱仪分析。
激发源为AlKαX射线,功率约300 W。
分析时的基础真空为3×10-9 mbar。
电子结合能用污染碳的C1s峰(284.6 eV)校正。
X-ray photoelectron spectroscopy data were obtained with an ESCALab220i-XL electron spectrometer from VG Scientific using 300W AlKα radiati on. The base pressure was about 3×10-9 mbar. The binding energies were referenced to the C1s line at 284.6 eV from adventitious carbon.XPS数据考盘后的处理数据步骤数据是.TXT文件,凡是可以打开TXT文件的软件都可以使用。
下面以origin5.0为例:1.open文件,可以看到一列数据,找到Region 1(一个Region 对应一张谱图)。
2.继续向下找到Kinetic Energy,其下面一个数据为动能起始值,即谱图左侧第一个数据。
用公式BE始=1486.6-KE始-?换算成结合能起始值,?是一个常数值,即荷电位移,每个样品有一个值在邮件正文中给出。
3.再下面一个数据是步长值,如0.05或0.1或1,每张谱图间有可能不一样。
4.继续向下8行,可以找到401或801这样的数,该数为通道数,即有401或801个数据点。
5.再下面的数据开始两个数据是脉冲,把它们舍去,接下来的401或801个数据都是Y轴数据,将它们copy到B(Y)。
6.X轴:点A(X),再点右键,然后点set column values,出现一个对话框,在from中填1,在to中填401(通道数),在col(A)中填BE始-0.05*(i-1),最后点do it。
(1)数据输入:将得到的ASII code 文档在excell中打开,将里面的binding energy和intensity 两列数据拷贝到origin中作图。
注意:其峰位是未经过荷电校正的不能用来判断价态。
(2)荷电校正:将你的横坐标加上或减去所给的C1s校准值后,在origin中连线得到的谱图就是正确的谱图。
(3)谱图分峰拟合:
在origin中,经过平滑,得到下图:
1、去本底:选择tools baseline
3、出现下面的窗口,选择baseline,将number of points后的参数改小一些,比如2,点击create baseline
4、出现下图:选择小窗口中的modify:
5、拖动每一点到合适的位置(点住鼠标左键不放一直拖到合适的位置):如图
6、然后选择substract得到
7、分别点击X轴、Y轴将坐标更换为原来顺序和数值同时关闭baseresult:
8、如图:选择analysis→Fit multi-peaks→gaussian
9、出现下面的窗口:按需要拟合的子峰个数输入
10、点击ok,得到:
11、点击OK默认选择,根据谱图的形状双击选择子峰位置(红十字代表峰顶):如图
12、刚才设置为两个子峰,所以双击两个位置,这时电脑自动计算出相关数据:如果想要看拟合后的曲线,需激活(调出)谱图窗口。
然后,选择analysis non liner curve fit 如图:
13、得到:
14、上图不合理,两子峰半峰宽相差太大,需要加入新的子峰进行调整。
点击下图中more按钮
15、出现下图:
点击此按钮
出现此图界
面
更改为2增加一
个子峰,依次类
推
16、选择basic mode→start fitting回到原界面,点击1 lter和10 lter 知道出现新的子峰
17、上图明显也不合理,调节小窗口中各个子峰的数值
峰位置、半峰宽和
面积
18、然后点击下图中done按钮,再次激活谱图窗口,选择analysis→non-linear curve fit,反复修改直到得到满意的谱图
谱峰分析注意事项:
不能一味的平滑,有时不平滑反而能更准确的反映样品的性质
校正要有理有据,不能随意更改。
解谱注意事项:
➢各个子峰的半峰宽要尽量接近。
➢如果所解谱图不是1S,就会出现谱峰分裂(比如:2p1/2和2p3/2)此时,一定要根据谱图手册,按谱峰间距解谱。
(见附属文件:各元素结合能与峰间距)➢对于裂分峰峰面积不能随意拟合,要按谱图手册的比例进行,一般情况面积比:2p1/2:2p3/2=1:2, 3d3/2:3d5/2=2:3, 4f5/2:4f7/2=3:4 。
注意:以上方法得出的数据,仅供参考。