Описание РФЭС XPS-ESCA

XPS-ESCA — это специализированная аналитическая система для анализа поверхности материалов, основанная на методе рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (XPS). Этот метод анализа поверхности материалов основан на взаимодействии рентгеновских лучей с атомами и молекулами. Основной принцип метода заключается в измерении энергии и интенсивности фотоэлектронов, испускаемых при воздействии рентгеновского излучения на поверхность образца.

Принцип работы заключается в облучении поверхности образца рентгеновскими лучами, что вызывает испускание фотоэлектронов. Энергия связи этих фотоэлектронов уникальна для каждого химического элемента и его валентного состояния, что позволяет проводить точное определение элементного состава, содержания и химического состояния (валентности) элементов в приповерхностном слое. В данной установке для этого используется монохроматизированный источник Al Kα и высокоточный полусферический анализатор со средним радиусом 150 мм и энергетическим разрешением ≤ 50 мэВ.

Ключевые особенности метода XPS

• Высокая поверхностная чувствительность. Метод позволяет анализировать только верхние слои образца толщиной до нескольких нанометров, что делает его особенно полезным для исследования поверхностных свойств материалов.

• Высокая химическая специфичность. Метод позволяет идентифицировать элементы, присутствующие на поверхности образца, и определять их химическое состояние. Это достигается путем анализа энергии связи фотоэлектронов, которая зависит от химической природы атома или молекулы, из которых они исходят.

• Высокая энергетическая разрешающая способность. Метод позволяет различать фотоэлектроны с разными энергиями с высокой точностью, что позволяет определять даже небольшие изменения в химическом состоянии поверхности образца.

Установка позволяет проводить такие сложные измерения, как анализ состава поверхности, послойный профильный анализ многослойных тонких пленок с помощью ионной пушки и химическое картирование. Это мультифункциональная система, которая поддерживает не только XPS, но и другие методы спектроскопии, такие как UPS, ARPES и AES. Процесс измерения полностью автоматизирован. Конструкция с большим световым пятном (200 мкм – 1 мм) обеспечивает высокую скорость сбора данных, а полностью автоматизированный пятиосевой столик позволяет сканировать область диаметром 60 мм и точно позиционировать образец. Анализ проводится в условиях сверхвысокого вакуума (8×10⁻¹⁰ мбар), что гарантирует чистоту поверхности.

Таким образом, рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия является мощным методом анализа поверхности материалов, обладающим высокой поверхностной чувствительностью, химической специфичностью и энергетической разрешающей способностью.

Области применения

• Исследование катализаторов
• Изучение полимеров
• Исследование коррозии
• Анализ полупроводников
• Исследование функциональных покрытий и наноматериалов.