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XPS结合能峰位峰宽等参考数据周期表

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23 V 2p3
V° V2O5
512.2 (0.79) 285.0 512.22 (0.75)
517.3 (1.32) 285.0 530.2 (1.33)
41 Nb 3d5
Nb° Nb2O5
202.1 (0.78) 285.0 202.35 (0.57)
207.4 (1.14) 285.0 530.4 (1.36)
13 Al 2p3
Al° Al2O3
72.9 (0.62) 284.7 72.82 (0.41)
74.3 (1.41) 285.0 531.1 (1.56)
Main XPS Signal for Element of Interest
Most Common Oxide or Chemical Compound of Element
709.8 (1.32) 285.0 532.9 (1.05)
778.1 (0.99) 284.9 778.26 (0.85)
779.5 (1.39) 285.0 530.1 (1.00)
852.6 (1.14) 284.8 852.65 (1.02)
853.8 (1.42) 285.0 529.4 (1.03)
73 Ta 4f7
Ta° Ta2O5
21.8 (0.80) 285.0 21.78 (0.56)
26.8 (1.12) 285.0 531.0 (1.46)
24 Cr 2p3 25 Mn 2p3 26 Fe 2p3 27 Co 2p3 28 Ni 2p3 Cr° Cr2O3 Mn° MnO2 Fe° Fe2O3 Co° Co3O4 Ni° NiO
199.8 (1.7) 285.0
199.3 (1.19) 285.0 1072.0 (1.40)
242.1 (0.90) 285.0
19 K 2p3
K° KI
293.2 (1.11) 285.0 619.2 (1.30)
20 Ca 2p3
Ca° CaO
346.5 (?) 284.6 346.5 (1.07)
155.9 (0.80) 286.0 155.92 (0.62)
156.6 (1.25) 285.0 531.0 (1.30)
179.0 (0.90) 285.3 178.80 (0.63)
182.4 (1.18) 285.0 530.3 (1.39)
55 Cs 3d5 56 Ba 3d5 57 La 3d5 72 Hf 4f7
Cs° CsCl
724.6 (2.08) 285.0 199.2
Ba° BaOAc
780.0 (1.80) 285.0 531.4 (1.83)
La° La2O3
834.7 (3.0) 285.0 529.2 (1.6)
Hf° HfO2
14.4 (0.63) 285.7 14.32 (0.62)
17.1 (1.26) 285.0 530.5 (1.68)
337.0 (0.97) 285.0 530.7 (1.35)
74 W 4f7
W° WO3
31.4 (0.58) 285.3 31.38 (0.53)
35.8 (1.01) 285.0 530.6 (1.27)
75 Re 4f7
Re° Re2O7
40.3 (0.67) 285.3 40.30 (0.54)
CaF2
685.1 (1.53) 285.0 348.1 (1.6)
10 Ne 1s
Ne+/Be Ne+/C
11 Na 1s
Na° NaCl
1072.0 (1.40) 285.0 199.3 (1.19)
12 Mg 2p
Mg° MgO
49.7 (0.58) 286.5 49.77 (0.60)
51.5 (1.63) 285.0 529.8 (1.99)
13
5 B 1s
B°
187.5 (0.87) 285.2 187.8 (1.03)
B2O3
194.0 (2.40) 285.0 532.5 (2.22)
14 6 C 1s
HOPG Black 284.5 284.4 (0.42) (1.04)
15
7 N 1s
Kapton BN
400.9 (1.31) 285.0
P° InP
130.13 (0.67) 285.0
128.8 (0.62) 285.0 444.7 (0.78)
16 S 2p3
S° MoS2
164.0 (0.72) 285.0
162.7 (0.39)
229.7 (0.80)
17 Cl 2p3 18 Ar 2p3
PVC NaCl Ar+/Be Ar+/C
Li° LiOH
54.9 (1.65) 285.0 531.8 (1.6)
2
4 Be 1s Be° BeO
111.9 (0.79) 286.1 111.88 (0.69)
113.6 (1.73) 285.0 531.3 (1.47)
Atomic Number of Element
Abbreviation for Element Al (2p3) BE of Al° under Native Oxide Al (2p3) FWHM of Al° under Native Oxide C (1s) BE of Hydrocarbons Captured by Ion Etched Al° Reliable Reference BE for Ion Etched, Pure Al° Al (2p3) FWHM of Ion Etched , Pure Al°
All non-conductive materials were referenced to adventitious hydrocarbon with C (1s) BE at 285.0eV. Energy resolution settings for pure oxide data gave FWHM <0.75 eV for Ag (3d5) of ion etched Ag°. All non-conductors were analyzed with the Flood-Gun Mesh-Screen 0.5-1.0 mm above the specimen. C (1s) BEs for "hydrocarbons" on elements were collected from carbon captured by ion etched elements. Carbon from the cryo-pumped vacuum (3x10(-9) torr) was analyzed >10 hours after ion etching. Energy resolution settings for ion etched elements gave FWHM <0.50 eV forAg (3d5) of ion etched Ag°. Calibration was: Cu (2p3) at 932.67 ±0.05 eV, Cu (3s) at 122.45 ±0.05 eV, and Au(4f7) at 83.98 eV.
347.1 (1.81) 285.0 531.5 (1.57)
21 Sc 2p3 Sc° Sc2O3
398.6 (0.9) 285.8 398.46 (0.69)
401.9 (1.27) 285.0 530.0 (1.33)
22 Ti 2p3 Ti° TiO2
453.8 (0.90) 285.2 453.95 (0.62)
280.0 (0.67)
--280.11 (0.59)
281.1 (0.79) 285.0 529.7 (0.95)
307.2 (0.73) 284.05 307.21 (0.69)
308.9 (0.80) 285.0 530.5 (1.05)
335.1 (0.86) 284.5 335.10 (0.77)
458.7 (1.09) 285.0 530.0 (1.18)
37 Rb 3d5 38 Sr 3d5 39 Y 3d5 40 Zr 3d5
Rb° RbOAc Sr° SrCO3 Y° Y2O3 Zr° ZrO2
109.7 (1.40) 285.0 530.9 (1.6)
133.7 (1.63) 285.0 531.5 (1.9)
574.2 (1.05) 284.6 574.37 (0.89)
575.7 (1.20) 285.0 530.1 (1.24)
638.7 (1.00) 286.4 638.74 (0.89)
641.5 (1.12) 285.0 529.5 (1.02)
706.6 (0.90) 284.9 706.78 (0.99)
46.8 (1.64) 285.0 532.1 (1.58)
76 Os 4f7 Os° OsO4
77 Ir 4f7
Ir° IrO2
60.8 (0.80) 284.4 60.88 (0.82)
62.0 (0.98) 285.0 530.2 (0.97)
78 Pt 4f7
Pt° PtO2
71.0 (0.96) 284.3 71.15 (0.88)
3
4
5
6
7
8
The FWHM and BE values presented in this table were all obtained by one scientist using two SSI XPS systems, which yield a theoretical energy resolution limit of about 0.1 eV and were equipped with monochromatic Aluminum X-ray sources which have a theoretical energy resolution limit of about 0.16 eV. The BEs for the ion etched elements can be used as reliable secondary energy reference values within a standard deviation of 0.055. All other BE values are <±0.15 eV.

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一文全面了解XPS的测试与数据分析

一文全面了解XPS的测试与数据分析

一文全面了解XPS的测试与数据分析【XPS测试学习资料大礼包】【绝了，要啥有啥】XPS原理、测试、数据分析拟合、Origin制图一锅端！Avantage安装包！XPS分析拟合神器超详细安装步骤、顶级教程！Science中的XPS，手把手教你Avantage软件拟合XPS数据（附安装包下载）XPS 的样品一般是 10mm*10mm*5mm, 也可以更小些。

厚度不能超过 5mm. XPS 分析室的真空度可以达到<10-9 Pa, 因此样品要干燥，不能释放气体。

XPS的灵敏度很高，待测样品表面，绝对不能用手，手套接触，也不要清洗。

一发展历史XPS理论首先是由瑞典皇家科学院院士、乌普萨拉大学物理研究所所长K·Siebahn 教授创立的。

原名为化学分析电子能谱: ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)。

1954年研制成世界上第一台双聚焦磁场式光电子能谱仪。

XPS是一种对固体表面进行定性、定量分析和结构鉴定的实用性很强的表面分析方法。

现今世界上关于XPS的刊物主要有：Journal of Electron Spectroscopy. Related Phenomena.企业包括：PHI公司，VG公司，Karatos 公司发展方向：单色化，小面积，成像XPS二功能与特点（1）定性分析--根据测得的光电子动能可以确定表面存在哪些元素，a. 能够分析出了氢，氦以外的所有元素，灵敏度约0.1at%。

空间分辨率为 100um, X-RAY 的分析深度在 1.5nm 左右。

b. 相隔较远，相互干扰较少，元素定性的相邻元素的同种能级的谱线标识性强。

c. 能够观测化学位移，化学位移同原子氧化态、原子电荷和官能团有关。

化学位移信息是利用XPS进行原子结构分析和化学键研究的基础。

（2）定量分析--根据具有某种能量的光电子的强度可知某种元素在表面的含量，误差约20%。

（整理）原子规道与能级图XPS光电子能谱分析.

（整理）原子规道与能级图XPS光电子能谱分析.

（整理）原⼦规道与能级图XPS光电⼦能谱分析.原⼦轨道近似能级图编辑美国化学家Pauling经过计算，将原⼦轨道分为七个能级组。

第⼀组：1s第⼆组：2s2p第三组：3s3p第四组：4s3d4p第五组：5s4d5p第六组：6s4f5d6p第七组：7s5f6d7p特点：1、能级能量由低到⾼。

2、组与组之间能量差⼤，组内各轨道间能量差⼩，随n逐渐增⼤，这两种能量差逐渐减⼩。

3、第⼀能级组只有1s⼀个轨道，其余均有两个或两个以上，且以ns开始np结束。

4、能级组与元素周期相对应。

如题：最近有⼈问我XPS元素的右下⾓数字的含义。

这是我个⼈的理解，请⼤家多多指教。

1、四个量⼦数的物理意义：n为主量⼦数;l为⾓量⼦数；m为磁量⼦数；s为⾃旋量⼦数。

n＝1，2，3，4…，但不等于0，并且以K（n＝1），L(n＝2)，M(n＝3)，N（n＝4），…表⽰。

l＝0，1，2，3…。

并且以s（l＝0），p(l＝1)，d(l＝2)，f（l＝3），…表⽰。

s=1/2m=0,±1, ±2,…, ±l2、⾃旋－轨道分裂我们知道原⼦中的电⼦既有轨道运动⼜有⾃旋运动。

量⼦⼒学的理论和光谱试验的结果都已经证实电⼦的轨道运动和⾃旋运动之间存在着电磁相互作⽤。

⾃旋－轨道耦合的结果使其能级发⽣分裂，这种分裂可以⽤总量⼦数j来表⽰，其数值为：j＝l+s, l+s-1,…,|l-s|由上式可以知道：s轨道：当l＝0，s＝1/2时，j只有⼀个数值，即j＝1/2；p轨道：当l＝1，s＝1/2时，j＝1/2，3/2d轨道：当l＝2，s＝1/2时，j＝3/2，5/2f轨道当l＝3，s＝1/2时，j＝5/2，7/23、原⼦和分⼦轨道的符号表⽰原⼦中内层电⼦的运动状态可以⽤以描述单个电⼦运动状态的四个量⼦数来表征。

电⼦能谱试验通常是在⽆外磁场作⽤下进⾏的，磁量⼦数m是简并的，所以在电⼦能谱研究中通常⽤n，l，j三个量⼦数来表征内层电⼦的运动状态。

xps处理及分峰步骤

xps处理及分峰步骤


点Data――Export to clipboard，则将图和数据都复制到了 剪贴板上，打开文档（如Word文档），点粘贴，就把图和 数据粘贴过去了。
点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。
精选版ppt
22
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23
将拟合好的数据重新引回到Origin:
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24
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25
精选版ppt
26
精选版ppt
27
精选版ppt
28
件正文中给出。
Kinetic Energy eV
1072.6
精选版ppt
0.05
12
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,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)。
4
精选版ppt
5
精选版ppt
6
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)， 或直接填1486.6-KE始- 0.05*(i-1)，最后点do it。
7、此时即可以作出N1s谱图。 8、画出来的图有可能有一些尖峰，那是脉冲，应把它们去
精选版ppt
N1s N1s -1 Kinetic Energy eV 1072.6 0.05
在xps谱图中可观察到几种类型的谱峰

在xps谱图中可观察到几种类型的谱峰

子体激元震荡基频为b，其能量损 失 是 量 子 化 的 (ħb) 。 如 受 到 多 次
损失，在谱图上将呈现一系列等间 距的峰，强度逐渐减弱。
电子散射效应等离子体激元损失峰
O 1s 21 eV
Insulating Material x4
5.3、AES谱图的特征性质
AES谱的表示：（Fe LMM）
双峰中低j值的结合能EB较高(EB 2p1/2 > EB 2p3/2)
自旋-轨道分裂的大小随Z增加 自旋-轨道分裂的大小随与核的距
离增加(核屏蔽增加)而减小
5.1.2、俄歇电子谱线(Auger lines)
由弛豫过程中(芯能级存 在空穴后)原子的剩余能 量产生。它总是伴随着 XPS，具有比光电发射 峰更宽和更为复杂的结 构，其动能与入射光子
1. XPS谱图的初级结构 2. XPS谱图的次级结构 3. AES谱图的特征性质
5.1、XPS谱图的初级结构
XPS谱图的形式
光电子信号强度I 随能量的变化关系(I ~ EB)；
在XPS谱图中可观察到几种类型的谱峰。
一部分是基本的并总可观察到—初级结构 另一些依赖于样品的物理和化学性质—次级结构
光电发射过程常被设想为三步（三步模型）：
光吸收和电离（初态效应）； 原子响应和光电子发射（终态效应）； 电子向表面输运并逸出（外禀损失）。
所有这些过程都对XPS谱的结构有贡献。
5.1.1、光电子谱线(photoelectron lines)
由于X射线激发源的光子能量较高，可以同时激发出多个 原子轨道的光电子，因此在XPS谱图上会出现多组谱峰。 由于大部分元素都可以激发出多组光电子峰，因此可以利 用这些峰排除能量相近峰的干扰，非常有利于元素的定性 标定。