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X射线光电子能谱仪
X-Ray Photoelectron Spectroscopy(XPS)
利用扫描聚焦X射线入射固体样品表面并采集从样品表面产生的光电子,从而提供样品表面从微区(≤7.5µm)到大面积(毫米级)的元素成分和化学态信息,光电子来自表面10nm以内,仅带出表面的化学信息,具有分析区域小、分析深度浅和不破坏样品的特点。XPS作为一种重要的表面分析技术,广泛应用于金属、无机材料、催化剂、聚合物、涂层材料矿石、光伏材料、电池材料、催化材料等研究领域,用来表征表面成分,化学态,能级结构、薄膜深度分析等,尤其是对能源材料/器件领域中的新材料研发、界面调控研究、构效关系研究等起到重要的作用,有助于提高材料/器件的性能和稳定性研究的水平,以及腐蚀、摩擦、润滑、粘接、催化、包覆、氧化等过程的研究,满足从研发到失效分析的广泛分析需求。
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仪器型号:PHI VersaProbe4
仪器能力

检测信息检测能力
常规表面定性定量分析

定性定量分析固体样品表面的主要成分;

信息深度:<10nm

分析固体样品表面除氢和氦以外所有元素组成 ;

(Li~U)

分析特征/特定元素对应的化学态(价态和化学键接);

能量分辨:≤0.5eV

定量分析所测得的元素和化学态的相对含量(原子百分比);

检出限:0.1% 

微区分析,通过收集样品表面激发出来的二次电子得到SXI影像,与分析源同光路可保证精准定位,扫描式小束斑X射线可分析<7.5um区域内的元素组成信息

X ray:≤7.5um

多点分析,可同时对样品表面多个区域进行分析

——
Mapping分析/Line分析

表征不同元素和化学态在分析区域的分布情况,从而判定成分分布的均匀性以及特定区域的成分组成等;

空间分辨:≤10µm

深度分析

深度剖析表征不同成分(元素和化学态)从表面到深度的纵向分布,可评价扩散、吸附、钝化的程度以及表征多层膜层结构等

多种离子枪配置,满足不同材料的深度分析需求(无机材料——单原子Ar枪/有机材料——Ar团簇离子枪(GCIB)/陶瓷和玻璃材料等——C60团簇离子枪)

深度分辨:纳米尺度

特殊分析能力

大面积拼接成像分析,分析区域可达毫米级

——

样品台原位加热与冷却

低温可达-140°C,高温可达600°C

双阳极X射线分析,可避免Ni/Mn/Co等元素与其俄歇谱峰的干扰

——

AES配件,可用于样品表面微区分析

空间分辨率:<100nm

惰性气氛转移装置,可保护电池、钙钛矿等样品避免空气和水分的影响;

——



检测信息检测能力
常规表面定性定量分析

定性定量分析固体样品表面的主要成分;

信息深度:<10nm

分析固体样品表面除氢和氦以外所有元素组成 ;

(Li~U)

分析特征/特定元素对应的化学态(价态和化学键接);

能量分辨:≤0.5eV

定量分析所测得的元素和化学态的相对含量(原子百分比);

检出限:0.1% 

微区分析,通过收集样品表面激发出来的二次电子得到SXI影像,与分析源同光路可保证精准定位,扫描式小束斑X射线可分析<7.5um区域内的元素组成信息

X ray:≤7.5um

多点分析,可同时对样品表面多个区域进行分析

——
Mapping分析/Line分析

表征不同元素和化学态在分析区域的分布情况,从而判定成分分布的均匀性以及特定区域的成分组成等;

空间分辨:≤10µm

深度分析

*深度剖析表征不同成分(元素和化学态)从表面到深度的纵向分布,可评价扩散、吸附、钝化的程度以及表征多层膜层结构等

*多种离子枪配置,满足不同材料的深度分析需求(无机材料——单原子Ar枪/有机材料——Ar团簇离子枪(GCIB)/陶瓷和玻璃材料等——C60团簇离子枪)

深度分辨:纳米尺度

特殊分析能力

大面积拼接成像分析,分析区域可达毫米级

——

样品台原位加热与冷却

低温可达-140°C,高温可达600°C

双阳极X射线分析,可避免Ni/Mn/Co等元素与其俄歇谱峰的干扰

——

AES配件,可用于样品表面微区分析

空间分辨率:<100nm

惰性气氛转移装置,可保护电池、钙钛矿等样品避免空气和水分的影响;

——


紫外光电子能谱
Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy(UPS)
以紫外线为激发光源的光电子能谱。紫外光电子能谱通过测量价层电子的能量分布从中获得有关价电子结构的各种信息,包括材料的价带谱、功函数、HOMO位置等,主要应用于催化、太阳能电池、半导体材料与器件等领域。
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检测信息检测能力
常规表面分析材料表面的价带谱,功函数、HOMO位置等(可清洁表面)——
冷热UPS不同温度点下的样品表面,价带谱,功函数、HOMO位置等低温可达-140°C,高温可达600°C
仪器能力
低能反光电子能谱
Low Energy Inverse Photoemission Spectroscopy(LEIPS)
主要用来得到导体或者半导体样品表面的导带谱、LUMO位置和电子亲和势等,通常与UPS谱图相结合,可以得到带隙等信息。低能电子可有效避免对有机样品的损伤。
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仪器能力

检测信息检测能力
常规表面分析材料表面的导带谱,电子亲和势、LUMO位置等(可清洁表面)——