紫外光电子能谱(UPS)成果道理和应用先容 质料

摘要:无所不能-紫外光电子能谱(UPS)成果道理和应用先容 Alisa 1年前 (2019-12-12) 7152欣赏 一、UPS成果道理和应用 1、UPS技能根基道理先容 对付光电子能谱而言,各人较量熟悉的XPS,也是我们...

无所不能-紫外光电子能谱(UPS)成果道理和应用先容

Alisa 1年前 (2019-12-12) 7152欣赏


一、UPS成果道理和应用

1、UPS技能根基道理先容

对付光电子能谱而言,各人较量熟悉的XPS,也是我们在尝试中常常碰着的表征。可是,实际上而言,光电子能谱最早是在紫外光引发下发明的。也正是因为紫外光辐照下的光电效应的发明,开导了爱因斯坦于1905年提出了著名的光电效应方程。

紫外光电子能谱(Ultravioletphotoelectron spectroscopy, UPS)用的是紫外光引发样品外貌,从而使得样品外貌出射光电子。He灯(HeI激光能量为21.21 eV, He II 为40.82 eV),同步辐射光源由于能量持续可调,也可以作为真空紫外光源。

与XPS对比,紫外光能量较低,因而出射光电子大多来自价电子,很罕用于定量阐明。可是,价电子一般参加化学成键浸染,因此UPS出格适合研究成键浸染。同时,UPS还能提供固体功函数,能带布局等信息。

紫外光电子能谱(UPS)成就原理和应用介绍 材料

UPS丈量的根基道理与XPS沟通,都是基于爱因斯坦光电定律。对付自由分子和原子,遵循EK=hn-EB-Φsp,个中,hn为入射光子能量(已知值),EK为光电进程中发射的光电子的动能(丈量值),EB为内层或价层束缚电子的团结能(计较值), Φsp为谱仪的逸出功(已知值,凡是在4eV阁下)。可是所用激起源的能量远远小于X光,因此,光引发电子仅来自于很是浅的样品外貌(10Å),反应的是原子费米能级四周的电子即价层电子彼此浸染的信息。

2、典范质料的UPS图谱理会

(1)、操作UV灯和X光获得的Ag价态谱较量

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质料的价态谱既可以操作UPS获得,也可以在丈量XPS时测得。而对比来说,XPS(上图)到的谱信号强度较量弱,需要很长的时间才气获得信噪比好的谱。

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而UPS获得的价态谱强度要大的多,要高3、4个数量级,这是因为低能电子相对付21.2eV的电子有更大的光电离截面。因此采谱时间更快,同时UPS有高的能量判别率,可以清楚判别一些较量风雅的feature。

(2)、尺度金样品的UPS谱图阐明

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一般需要对样品举办加负偏压处理惩罚,可以辅佐我们阐明质料的功函数;同时加偏压,可以加强电子计数率,出格是二次电子部门。从上图的谱中我们可以看到Au的UPS在8eV今后开始猛烈上升,表白有较量强的二次电子。高判别率的费米边谱和二次电子阶段谱可以进一步辅佐我们获得质料的功函数:

(3)苯外貌吸附质和纯气/凝结相的UPS较量

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洁净Ni片和苯吸附Ni片的UPS谱与自由气体分子相的UPS谱举办较量以相识吸附物质与外貌的彼此浸染行为。如上图所示,化学吸附的凝结彼此浸染不只造成图谱展开,并且p能级产生明明的偏移凝结态苯,因分子彼此浸染加强,谱峰布局明明增宽,失去风雅布局气体分子相,有着明明风雅的振动布局。

二、UPS和价带谱阐明应用实例

1、OLED质料的价带能级布局丈量

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