表面元素分析

1.简介：
所谓表面：指固体外层1-10个原子的表层或一种物质与另一种物质的界面，或附在物体表面的覆盖层。
一般来说：体相>100nm，薄膜10-100nm，表面1-10nm。
表面分析法主要指利用一种探测术一如电子束、离子束、光子束、中性粒子束等，作辐射源轰击样品，使样品受激发放出二次粒子，测量二次粒子的能量和性质。
测定物质表面的平均成分，给出原子指数。
材料表面的化学组成（定性、定量、分部）化学状态（原子状态、化学阶态、电子状态等）

测定原子阶态 原子和电子所处的能级
（电子结构）

确定分子结构
2.主要的表面分析方法：
根据激发源的不同，分为：
X射线光电子能谱（简称XPS）（X-Ray Photoelectron Spectrometer）
紫外光电子能谱（简称UPS）（Ultraviolet Photoelectron Spectrometer）
俄歇电子能谱（简称AES）（Auger Electron Spectrometer）
次级离子质谱（SIMS）（Secondary Lon Mass Spectrometer）

名称 简称 发射源 分析粒子 逸出深度 主要用途
X射线光电子能谱 XPS X射线 光电子 ～10nm 成分、化合态
紫外光电子能谱 UPS 紫外光 紫外线 <1nm 分子及固体电子态
俄歇电子能谱 AES X射线或电子束 俄歇电子 0.4-2nm 成分
次级离子质谱 SIMS 离子束 被激发出的二次离子的质量 ～10nm 微区成分