XPS结合能峰位峰宽等参考数据周期表

XPS结合能对照表

1.0Bi6p1 3.9 Pt 5d10.0P 3p 18.0At 6s 24.0Kr 4s 34.0K 3s 44.0Ra 6s 5 2.0Tm 5s 65.7V 3s 1.0Ce4f 4.0 Ir 5d10.0Ti 4s 18.0Ce 5p 24.0Sn 4d 35.0Re 5p3 44.0U 6s 5 2.3Yb 5s 66.0Ni 3p 1.0Co3d 4.0Pm 4f 10.0V 4s 18.0Pr 5p 25.0Th 6p1 35.2Mo 4p 44.4Y 4s 5 2.6Fe 3p 66.0Pt 5p1 1.0Cr3d 4.5Ag 4d10.0Zr 5s 18.1Hf Ntv Ox 26.0Bi 5d3 35.2W Na2WO445.0Ta 5p1 5 3.0Sn loss 67.8Ta 5s 1.0Fe3d 4.8Dy 5d10.5Bi 6s 18.2 C 2s 26.0He 1s 35.3Y loss 45.1As 2O3 53.4Os 4f5 68.0Ra 5d 1.0Ga4p 5.0 B 2p10.7Cd 4d5 18.4Sr 4p 26.0Rn 6s 35.8W O3 45.5As Ntv Ox54.0Os 5p1 68.0Tc 4s 1.0Hf5d 5.0 Br 4p11.0Kr 4p 18.7Ga 3d5 26.1Lu 5p 36.0Ce 5s 45.7Ge loss 54.2Se CdSe68.5Br 3d5 1.0In 5p 5.0Ca 3d11.0Rn 6p 18.8Ga 3d 26.8Ta 2O5 36.0Gd 5s 46.0Re 5p1 54.5Se GeSe68.5Br KBr 1.0Na3s 5.0 Er 4f 11.0Sc 4s 18.9Ga 3d3 26.8Zr 4p 36.6Sr 4s 46.3Ga loss 54.9Se 3d5 68.8Cd 4p 1.0Os5d 5.0Po 6p11.1Cs 5p3 19.0Eu 5p 27.0Br 4s 36.7V 3p 46.8Re 2O7 54.9Li 1s 69.0Br 3d 1.0Pb6p 5.3Se 4p11.6Cd 4d3 19.0Nd 5p 28.2Sc 3p 37.0W 5p3 46.8W 5p1 54.9Li OH 69.5Br 3d3 1.0Sn5p 5.5 Cl 3p1 2.0Cs 5p 19.0Pb 5d5 28.6In loss 37.5Hf 5p1 47.0Mn 3p 54.9Se 3d 70.0Re loss 1.2Yb4f7 5.8Au 5d12.0Po 6s 19.0Ra 6p 28.8Rb 4s 38.0Pm 5s 47.0Rh 4p 55.2Se GeSe271.0Pt 4f7 1.4Pd4d 6.0Ta 5d12.0Te 5s 19.0Sm 5p 29.0Dy 5p1 38.0Pr 5s 47.9Ru 4p 55.3Li CO3 71.8Mg loss 1.4Rh4d 6.0 Y 4d1 2.0Tl 5d5 19.1Ga Sb fract29.0Er 5p 38.3Sn loss 48.0Dy 5s 55.6Nb 4s 72.6Pt 4f 2.0Cd5p 6.2Hg 5d12.6Cs 5p1 19.4Ga AlAs etch29.0Lu 5p 39.0Eu 5s 48.0Rn 5d 55.7Se 3d3 72.7Al 2p3 2.0Mg3s 6.9Eu 4f 1 3.0Tl 5d 19.5N 2s 29.1Ge 3d5 39.0Nd 5s 48.0Sb loss 56.8Au 5p3 72.9Al 2p 2.0Mo4d 7.0 O 2p1 3.2Rb 4p 19.7Ga P fract 29.2 F 2s 39.0Tc 4p 48.5 I 4d 56.8Lu 5s 73.1Tl 5p3 2.0Nb4d 7.0Sm 4f 13.2Rb 4p 19.7Ga As fract29.4Ge 3d 39.5Tm 5p 49.5Ho 5s 57.4Er 5s 73.2Al 2p1 2.0Nd4f 7.0Sn 5s1 4.0Ne 2p 20.0U 6p 29.5Ho 5p1 40.0At 5d 49.5Mg CO3 58.0Ag 4p 73.8Al N 2.0Ni 3d 7.0Xe 5p14.0Sc 3d 20.2Zn loss 29.7Ge 3d3 40.0Ba 5s 49.6Mg(OH)258.0Fr 5d 74.0Au 5p1 2.0Pr 4f 7.1Lu4f714.2Hf 4f7 20.5Gd 5p 30.2Ge Se 40.0In loss 49.6Mg 2p3 58.0Hg 5p3 74.2Cr 3s 2.0Sb5p 7.1Tb 4f 15.0Fr 6p 20.7Ga 2O3 30.3Na 2p 40.0Tb 5s 49.7Mg O 58.1W loss 74.3Al 2O3 2.0Sc4p 7.7Gd 4f 15.0H 1s 21.0Pb 5d3 30.9Nb 4p 40.1Te 4d 49.8Mg 2p 58.2Ti 3s 74.3Al2O3-nH2O 2.0Tc4d 7.8Dy 4f 15.0Hf 4f 21.6Ta 4f7 30.9Pb loss 40.2Re 4f7 49.9Mg 2p1 58.3Te loss 74.4Pt 4f5 2.0Ti 3d 8.0 At 6p15.0Rb 4p1 21.8Tb 5p 31.0Hf 5p3 41.0Ne 2s 50.0Mg CO3 58.6Ag 4p 74.4Al (OH)3 2.0V 3d 8.0 S 3p15.0Tl 5d3 22.0Dy 5p3 31.0Po 5d 41.0Sm 5s 50.0Sr loss 58.9Y loss 74.9Cu 3p 2.0Yb 4f 8.3Ho 4f 15.7Cl 3s 22.0Pm 5p 31.3W 4f7 41.2Re 4f 50.3Zr 4s 59.0Co 3p 74.9Se loss 2.0Zr 4d 8.3Lu 5d15.9Hf 4f5 22.3Ar 3s 31.5Ge Se2 41.4Re Ntv Ox 50.4Mg NtvOx159.2As loss 75.0Cs 4d5 2.5Yb4f58.4Lu2O315.9 I 5s 22.7Ta 4f 31.7Sb 4d 41.5As 3d5 50.7Os 4f7 60.8Ir 4f7 75.1Pt O2-nH2O 2.6Te5p 8.5Tm4f716.0K 3p 2 3.0Cs 5s 32.1Ga loss 41.8As 3d 50.7Pd 4p 61.0Mg loss 75.1W 5s 2.8Cu3d 8.6Lu4f516.0P 3s 2 3.1O 2s 32.3W 4f 42.0As S 50.7Sc 3s 62.0Ir 4f 75.5Al Ntv Ox 2.8Mn3d 8.9 Ar 3p16.0S 3s 23.3Ho 5p3 32.4Ti 3p 42.0Th 6s 50.9Mg reoxid62.0Ir O2 76.0Cs 4d 2.8Re5d 9.0 F 2p16.9In 4d 2 3.3Y 4p 32.6Ta 5p3 42.1Ca 3s 51.0Ir 5p3 62.0Ir 5p1 77.8Ni loss 2.8Si 3p 9.0Ru 4d17.0La 5p 23.4Ta S2 33.0La 5s 42.1Cr 3p 51.0Mg NtvOx262.0Mo 4s 78.3In 4p 2.8W 5d 9.0Sb 5s17.0Th 6p3 2 3.5Ca 3p 33.2Ge O2 42.2As 3d3 51.4Os 4f 62.0Xe 4d 79.0Cs 4d3 3.0Ge4p 9.0 Si 3s17.0Xe 5s 23.5Yb 5p 33.4Lu 5p 42.7Re 4f5 51.5Pt 5p3 62.3Hf 5s 80.0Ru 4s 3.0 I 5p 9.1As 4p17.1Hf O2 23.8Bi 5d 33.5W 4f5 42.7Ta loss 51.5Mg reoxid62.7Ir Ntv Ox80.7Rh 4s 3.0Pb6s 9.7Zn 3d17.7Pb 5d 2 4.0Ta 4f5 33.8Ge Ntv Ox43.0As 2S3 51.7Re loss 63.3Na 2s 81.0Hg 5p1 3.2Bi6p310.0Ba 5p17.9Ga InAs (ar)24.0Bi 5d5 34.0Fr 6s 44.0Os 5p3 51.9Mg NtvOx363.8Ir 4f5 81.8Re 5s

XPS数据分析基本过程

XPS数据分析基本过程 定性分析 首先扫描全谱，由于荷电存在使结合能升高，因此要通过C结合能284.6eV 对全谱进行荷电校正，然后对感兴趣的元素扫描高分辨谱，将所得结果与标准图谱对照，由结合能确定元素种类，由化学位移确定元素得化学状态，为了是结果准确在每一次扫描得结果分别进行荷电校正。XPS谱图中化学位移的分析一般规律为： 1、原子失去价电子或因与电负性高的原子成键而显正电时，内层电子结合能升高。 2、原子获得电子而荷负电时，内层电子结合能减小。 3、氧化态越高，结合能越大。 4、价层发生某种变化时，所有内层电子化学位移相同。 5、对于XPS峰主量子数n小的壳层比n大的峰强，n相同的角量子数l大的峰强，n，l相同的j大的峰强。 定量分析 选取最强峰的面积或强度作为定量计算的基础，多采用灵敏度因子法，因为各元素产生光电子时的含量强度和含量不一定成正比，从而利用灵敏度因子对强度进行修正，其做法为：以峰边、背景的切线交点为准扣除背景，计算峰面积或峰强，然后分别除以相应元素的灵敏度因子法，就可得到各元素的相对含量，这个相对含量是原子个数相对含量即摩尔相对含量。 XPS图谱的分峰处理 由于在制备过程中外界条件不可能完全均匀一致，因而对于同一元素可能存在不同的化学态，而各化学态产生的峰又有可能相互重叠，这样就对定性、定量分析带来了不便，因而在进行数据分析时需要对可能存在重叠的峰进行分峰处理，目前有很多数据处理软件可以进行分峰运算，其原理都是利用高斯－洛沦兹函数，其中XPSpeak为一位台湾学者编写的程序，其采用图形用户界面（GUI），用于XPS分峰处理操作方便，简单易学。 XPSpeak运行后其界面为：

【做计算 找华算】【干货】XPS数据的XPSPeak分峰以及Origin制图步骤

实验条件：样品用VG Scientific ESCALab220i-XL型光电子能谱仪分析。激发源为Al KαX射线，功率约300 W。分析时的基础真空为3×10-9 mbar。 电子结合能用污染碳的C1s峰（284.8 eV）校正。 X-ray photoelectron spectroscopy data were obtained with an ESCALab220i-XL electron spectrometer from VG Scientific using 300W AlKα radiat ion. The base pressure was about 3×10-9 mbar. The binding energies were referenced to the C1s line at 284.8 eV from adventitious carbon. 处理软件：Avantage 4.15 XPS数据考盘后的处理数据步骤 Origin作图： 1.open Excel文件，可以看到多组数据和谱图，一个sheet 对应一张谱图及 相应的数据（两列）。 2.将某一元素的两列数据直接拷贝到Origin中即可作出谱图。（注意：X轴 为结合能值，Y轴为每秒计数） 3. 如果某种元素有两种以上化学态，需要进行分峰处理时，按“XPS Peak 分峰步骤”进行。 XPS Peak分峰步骤 1．将所拷贝数据转换成所需格式：把所需拟合元素的数据引入Origin后，将column A和C中的值复制到一空的记事本文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘。如要对数据进行去脉冲处理或截取其中一部分数据，需在Origin中做好处理。 2．打开XPS Peak，引入数据：点Data----Import(ASCII)，引入所存数据，则出现相应的XPS谱图。 3．选择本底：点Background，在所出现的小框中的High BE和Low BE下方将出现本底的起始和终点位置（因软件问题，此位置最好不改，否则无法再回到Origin），本底将连接这两点，Type可据实际情况选择。确定好本底的位置后，回到TXT文本中将不在本底范围内的数据删除，然后保存。再重新Import ASCII。

xps峰拟合规则及测试条件

n XPS Peak 软件拟合数据的简单步骤: 用excel 调入外部数据打开数据文件。1. Excel 中的数据转换成TXT 格式 从Excel 中的数据只选择要进行拟合的数据点，copy 至txt 文本中，即BD 两列数据，另存为*.txt 文件。 2.XPS Peak41中导入数据 打开xps peak 41分峰软件,在XPS Peak Fit 窗口中,从Data 菜单中选择Import (ASCII),即可将转换好的txt 文本导入,出现谱线

3.扣背底 在打开的Region 1窗口中，点击 Backgrond ，选择Boundary 的默认值，即不改变High BE 和Low BE 的位置，Type 一般选择Shirley 类型扣背底 4.加峰 选择Add Peak ，选择合适的Peak Type(如s,p,d,f),在Position 处选择希望的峰位，需固定时点fix 前的小方框,同时还可选半峰宽（FWHM ）、峰面积等。各项中的constaints 可用来固定此峰与另一峰的关系。如W4f 中同一价态的W4f 7/2和W4f 5/2的峰位间距可固定为2.15eV ，峰面积比可固定为4:3等，对于% Lorentzian-Gaussian 选项中的fix 先去掉对勾，点击Accept 完成对该峰的设置。

n d n 点Delet e Peak 可去掉此峰。再选择Add Peak 可以增加新的峰，如此重复。注意：% Lorentzian-Gaussian 值最后固定为20%左右。 加峰界面 举例：对峰的限制constraints ，峰1的峰位=峰0峰位+1.5 5.拟合 选好所需拟合峰的个数及大致参数后，点XPS Peak Processing 中的Optimise All 进行拟合，观察拟合后总峰与原始峰的重合情况，如不好，可多次点Optimise All

案例解析X射线光电子能谱(XPS)八大应用!

【干货】玩转XPS丨案例解析X射线光电子能谱（XPS）八大应用！ 表面分析技术 (Surface Analysis)是对材料外层(the Outer-Most Layers of Materials (<100nm))的研究的技术。 X射线光电子能谱简单介绍 XPS是由瑞典Uppsala大学的K. Siegbahn及其同事历经近20年的潜心研究于60年代中期研制开发出的一种新型表面分析仪器和方法。鉴于K. Siegbahn教授对发展XPS领域做出的重大贡献，他被授予1981年诺贝尔物理学奖。 X射线激发光电子的原理 XPS现象基于爱因斯坦于1905年揭示的光电效应，爱因斯坦由于这方面的工作被授予1921年诺贝尔物理学奖； X射线是由德国物理学家伦琴（Wilhelm Conrad R?ntgen，l845-1923）于1895年发现的，他由此获得了1901年首届诺贝尔物理学奖。

X射线光电子能谱（XPS ，全称为X-ray Photoelectron Spectroscopy）是一种基于光电效应的电子能谱，它是利用X射线光子激发出物质表面原子的内层电子，通过对这些电子进行能量分析而获得的一种能谱。 这种能谱最初是被用来进行化学分析，因此它还有一个名称，即化学分析电子能谱（ESCA，全称为Electron Spectroscopy for Chemical Analysis）。XPS谱图分析中原子能级表示方法 XPS谱图分析中原子能级的表示用两个数字和一个小字母表示。例如:3d5/2（1）第一个数字3代表主量子数(n)； （2）小写字母代表角量子数; （3）右下角的分数代表内量子数j

XPS分峰的分析实例

材料Ｘ射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例 例：将剂量为1 107ions/cm2，能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中，然后在1100C 退火2h进行热处理。对单晶硅试样进行XPS测试，试对其中的C 1s 高分辨扫瞄谱进行解析，以确定各种可能存在的官能团。 分析过程： 1、在Origin中处理数据 图1 将实验数据用记事本打开，其中C 1s 表示的是C 1s 电子，299.4885表示起始 结合能，-0.2500表示结合能递减步长，81表示数据个数。从15842开始表示是光电子强度。从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中，为光电子强度数据列。同时将299.4885Copy到Excel软件A列中，并按照步长及个数生成结合能数据，见图2

图2 将生成的数据导入Origin软件中，见图3。

图3 此时以结合能作为横坐标，光电子强度作为纵坐标，绘出C 谱图，检查谱 1s 图是否有尖峰，如果有，那是脉冲，应把它们去掉，方法为点Origin 软件中的Data-Move Data Points，然后按键盘上的↓或↑箭头去除脉冲。本例中的实验数据没有脉冲，无需进行此项工作。将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘，见图4。 图4 2、打开XPS Peak，引入数据：点Data--Import (ASCII)，引入所存数据，则 出现相应的XPS谱图，见图5、图6

3、选择本底：点Background，因软件问题， High BE和Low BE的位置最好不改，否则无法再回到Origin，此时本底将连接这两点，Type可据实际情况选择，一般选择Shirley 类型，见图7。

XPS Peak分峰步骤origin讲解学习

X P S P e a k分峰步骤 o r i g i n

实验条件：样品用VG Scientific ESCALab220i-XL型光电子能谱仪分析。激发源为AlKα X射线，功率约300 W。分析时的基础真空为3×10-9 mbar。电子结合能用污染碳的C1s峰（284.6 eV）校正。 X-ray photoelectron spectroscopy data were obtained with an ESCALab220i-XL electron spectrometer from VG Scientific using 300W AlKα radiation. The base pressure was about 3×10-9 mbar. The binding energies were referenced to the C1s line at 284.6 eV from adventitious carbon. XPS数据考盘后的处理数据步骤 数据是.TXT文件，凡是可以打开TXT文件的软件都可以使用。下面以origin5.0为例： 1.open文件，可以看到一列数据，找到Region 1(一个Region 对应一张谱 图)。 2.继续向下找到Kinetic Energy，其下面一个数据为动能起始值，即谱图 左侧第一个数据。用公式BE始=1486.6-KE始-?换算成结合能起始值，? 是一个常数值，即荷电位移，每个样品有一个值在邮件正文中给出。 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8行,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)。 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)，最后点do it。

XPS在材料研究中的应用

XPS在材料研究中的应用 摘要 本文总结了X射线光电子能谱（XPS）的分析原理、研究进展，并介绍了几种XPS在材料研究中的应用分析实例。 关键词XPS，材料，分析 1 前言 XPS的起源最早可追溯到人们对光电子的研究。1954年,以瑞典Uppsala大学k.Siegbahn 教授为首的研究中心首次准确测定光电子的动能，不久观测到了元素的化学位移。由于XPS 能够根据元素的化学位移分析出材料的化学状态，曾被命名为化学分析用电子能谱，即ESCA（ElectronSpectroscopy for Chemical Analysis）。20世纪70年代末，XPS开始涉足有机物、高分子材料及木质材料领域，80年代末，XPS 的灵敏度及分辨率有了显著提高，现代XPS 正在向着单色、小面积、成像三方向发展。XPS 以其灵敏度高、破坏性小、制样简单的优点及定性强、能够分析材料表面元素组成及元素化学价态的特点而成为木质材料研究领域中一项重要分析手段。 XPS 基本原理是利用X 射线辐照样品，在样品表面发生光电效应，产生光电子，如图1。通过对出射光电子能量分布分析，得到电子结合能的分布信息，进而实现对表面元素组成及价态分析。XPS采样深度与光电子的能量和材料性质有关，在深度为光电子的平均自由程λ 的3 倍处，达到最佳，对金属约为0.5～2 nm；无机物1～3 nm；有机物1～10 nm。运用XPS 可对木质材料进行定性及定量分析。 图1 X 射线光电子能谱的光电效应原理图

图2 XPS 实验装置示意图（a）和光电子能级图（b） 2 XPS在材料研究中应用实例 X射线光电子能谱XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy)也被称作化学分析用电子能谱ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)，其基本原理在单色（或准单色）X 射线照射下，测量材料表面所发射的光电子能谱来获取表面化学成分、化学态、分子结构等方面的信息。 2.1 XPS 分析Ni、Mn价态 郑光虎等用固相反应法合成了双钙钛矿Pr2NiMnO6 ，利用x射线光电子能谱对Ni、Mn的价态进行分析。结果表明，在Pr2NiMnO6。中，Ni、Mn主要以2价、4价的形式存在。 使用的仪器是ESCALAB 250型光电子能谱仪(美国Thermo Fisher公司)。测试条件：使用单色化的A1 Kot射线(X射线束斑为500μm)作为激发源，分析室的真空度优于10-9Pa，全谱扫描通能为100 eV，扫描步长为1eV；窄谱扫描通能为30 eV，其中Ni2p3/2：扫描步长为0.1eV，Mn 3s扫描步长为0.05 eV。 图3 Pr2NiMnO6的XPS图谱

XPS分峰的分析实例复习过程

XPS分峰的分析实例

材料Ｘ射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例 例：将剂量为1107ions/cm2，能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中，然后在1100C退火2h进行热处理。对单晶硅试样进行XPS测试，试对其中的C1s高分辨扫瞄谱进行解析，以确定各种可能存在的官能团。 分析过程： 1、在Origin中处理数据 图1 将实验数据用记事本打开，其中C1s表示的是C1s电子，299.4885表示起始结合能，-0.2500表示结合能递减步长，81表示数据个数。从15842开始表示

是光电子强度。从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中，为光电子强度数据列。同时将299.4885Copy到Excel软件A列中，并按照步长及个数生成结合能数据，见图 2 图2 将生成的数据导入Origin软件中，见图3。

图3 此时以结合能作为横坐标，光电子强度作为纵坐标，绘出C1s谱图，检查谱图是否有尖峰，如果有，那是脉冲，应把它们去掉，方法为点Origin 软件中的Data-Move Data Points，然后按键盘上的或箭头去除脉冲。本例中的实验数据没有脉冲，无需进行此项工作。将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘，见图 4。

图4 2、打开XPS Peak，引入数据：点Data--Import(ASCII)，引入所存数据， 则出现相应的XPS谱图，见图5、图6

3、选择本底：点Background，因软件问题， High BE和Low BE的位置最好不改，否则无法再回到Origin，此时本底将连接这两点，Type可据实际情况选择，一般选择Shirley 类型，见图7。

XPS峰拟合步骤及规则

XPS峰拟合步骤及规则 (2010-05-26 10:47:46) 转载▼ 标签： 分类：穿越博士 杂谈 1.原始数据的处理:Ａ，与C1s比较标准化数据:将excel表格中的C1s数据的最高点对应的结合能与标准C1s结合能（一般为284.6）比较，算差值+（-）α；将需拟合元素（如Ir）的结合能-（+）α，得标准化数据。注：若得到的C1s不平滑，先怀疑是否测试过程出现问题。若无测试问题，数据可信，将C1s进行拟合得到一个最高点（可用XPSPEAK, origin等）。拟合元素结合能-（+）α最好拷贝到另个excel中处理，得标准化数据。Ｂ，转化成TXT:将标准化数据拷贝到TXT文本中（两列就足够了） 2.下载安装XPS拟合处理软件https://www.sodocs.net/doc/c8170664.html,.hk/%7Esurface/XPSPEAK/ 3.数据输入:运行XPSPEAK41，点data>Import(ASCII)>*.txt (转换好的标准化数据)，得谱线。 4.背景扣除:点Background，调high 和low BE的值，一般用Shirley背景扣除。注：基线不能高于需拟合的曲线。 5.加峰:A,查需拟合元素标准结合能值https://www.sodocs.net/doc/c8170664.html,/xps/；Search Menu＞Retrieve Data for a Selected Element＞Binding Energy ＞元素；查需拟合元素分裂能Doublet Separation ＞元素；B,加峰选Add Peak，选合适的Peak Type(如s,p,d,f),Position处选希望的峰位（参考所查标准结合能值），需固定时点fix前的小方框，否则所有Fix选项都不要选。各项中的constaints可用来固定此峰与另一峰的关系，如Ir4f中同一价态的Ir4f7/2和Ir4f5/2的峰位间距可固定为2.98eV，峰面积比可固定为4:3等。点击Optimise Peak对峰进行优化,最后点击Accept完成对该峰的设置。点Delete Peak可去掉此峰。再选择Add Peak可以增加新的峰，如此重复。注：1)对p、d、f的次能级强度比是一定的，p3/2:p1/2=2:1；d5/2:d3/2=3:2，f7/2:f5/2=4:3；2)对有能级分裂的能级（p、d、f），分裂的两个轨道间的距离也基本上是固定的，如同一价态的Ir4f7/2和Ir4f5/2之间的距离为2.98eV左右。 6.优化:分别点Peak Processing窗口总的Region Peaks下方的0、1、2等，可查看每个峰的参数，此时XPS峰中变红的曲线为被选中的峰；观察拟合后总峰与原始峰的重合情况，如对拟合不满，可重新改变参数，再Optimise All。 7.保存和输出:A,点Save XPS可存为.xps的图，点Open XPS可打开这副图，并可编辑;B,点

XPS数据分析方法及分峰软件

XPS数据分析方法及分峰软件 定性分析 首先扫描全谱，由于荷电存在使结合能升高，因此要通过C结合能289.6eV对全谱进行荷电校正，然后对感兴趣的元素扫描高分辨谱，将所得结果与标准图谱对照，由结合能确定元素种类，由化学位移确定元素得化学状态，为了是结果准确在每一次扫描得结果分别进行荷电校正。XPS谱图中化学位移的分析一般规律为： 1、原子失去价电子或因与电负性高的原子成键而显正电时，内层电子结合能升高。 2、原子获得电子而荷负电时，内层电子结合能减小。 3、氧化态越高，结合能越大。 4、价层发生某种变化时，所有内层电子化学位移相同。 5、对于XPS峰主量子数n小的壳层比n大的峰强，n相同的角量子数l大的峰强，n，l相同的j大的峰强。 定量分析 选取最强峰的面积或强度作为定量计算的基础，多采用灵敏度因子法，因为各元素产生光电子时的含量强度和含量不一定成正比，从而利用灵敏度因子对强度进行修正，其做法为：以峰边、背景的切线交点为准扣除背景，计算峰面积或峰强，然后分别除以相应元素的灵敏度因子法，就可得到各元素的相对含量，这个相对含量是原子个数相对含量即摩尔相对含量。 XPS图谱的分峰处理 由于在制备过程中外界条件不可能完全均匀一致，因而对于同一元素可能存在不同的化学态，而各化学态产生的峰又有可能相互重叠，这样就对定性、定量分析带来了不便，因而在进行数据分析时需要对可能存在重叠的峰进行分峰处理，目前有很多数据处理软件可以进行分峰运算，其原理都是利用高斯－洛沦兹函数，其中XPSpeak为一位台湾学者编写的程序，其采用图形用户界面（GUI），用于XPS分峰处理操作方便，简单易学。 上面的窗口主要用于图形显示，即原始数据图谱、分离的峰、拟和的峰都将在此窗口中显示，在主菜单栏中Data中选择打开的数据类型，由于不同的设备输出的数据格式不同，所以一般需要将原始数据转换成Ascii格式；在进行分峰处理前需要扣除背景，在Background菜单中选择扣除背景的参数；在Add Peak菜单中选择增加峰的参数如峰位、峰面积、半峰宽等。

XPS分峰的分析实例复习过程

X P S分峰的分析实例

材料Ｘ射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例 例：将剂量为1 107ions/cm2，能量为45KeV的碳离子注入单晶硅中，然后在 1100C退火2h进行热处理。对单晶硅试样进行XPS测试，试对其中的C 1s 高分辨扫瞄谱进行解析，以确定各种可能存在的官能团。 分析过程： 1、在Origin中处理数据 图1 将实验数据用记事本打开，其中C 1s 表示的是C 1s 电子，299.4885表示起始 结合能，-0.2500表示结合能递减步长，81表示数据个数。从15842开始表示

是光电子强度。从15842以下数据选中Copy到Excel软件B列中，为光电子强度数据列。同时将299.4885Copy到Excel软件A列中，并按照步长及个数生成结合能数据，见图2 图2 将生成的数据导入Origin软件中，见图3。

图3 此时以结合能作为横坐标，光电子强度作为纵坐标，绘出C1s谱图，检查谱图是否有尖峰，如果有，那是脉冲，应把它们去掉，方法为点Origin 软件中的Data-Move Data Points，然后按键盘上的↓或↑箭头去除脉冲。本例中的实验数据没有脉冲，无需进行此项工作。将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘，见图4。

图4 2、打开XPS Peak，引入数据：点Data--Import(ASCII)，引入所存数据， 则出现相应的XPS谱图，见图5、图6

3、选择本底：点Background，因软件问题， High BE和Low BE的位置最好不改，否则无法再回到Origin，此时本底将连接这两点，Type可据实际情况选择，一般选择Shirley 类型，见图7。

钝化层与器件可靠性研究

扫描点 图2 有生成物样品表面形貌 扫描点 图1 无生成物样品表面形貌 钝化层与器件可靠性研究1 李雨辰，何友琴，章安辉，马农农 中国电子科技集团第四十六研究所质检中心，天津 (300192) E-mail ：liyuchen@https://www.sodocs.net/doc/c8170664.html, 摘 要：本文采用了X 光电子能谱仪（XPS ）、扫描电镜、二次离子质谱仪（SIMS ）等多种分析手段对某半导体器件厂失效器件进行失效原因分析，并与国内外的同类产品进行了对比，通过大量的实验和数据分析，查明器件失效的主要因素是芯片表面的氮化硅钝化层存在缺陷。同时，总结出单一使用XPS 测试手段表征钝化层质量的方法。由于这种手段具有信息全面、方便快捷的优势。它不仅可以分析样品的元素和相对含量，还可以通过分析元素的结合能而得到元素的价态信息，并可以进行深度剖析；对于大多数样品都不需要特殊的处理，对样品导电性也没有要求。因此，可以全面的表征氮化硅钝化层质量。 关键词：XPS ，氮化硅，钝化层，失效分析 1 引言 2006年，某研究所一次整机试验中，发现线路中某器件厂家生产的一只3DK9D 三极管失效。失效现象为集电极电压18V ，正常情况应为28V ，分析认为是三极管C 、E 漏电导致的，漏电流大的原因与器件内部、水汽含量高、存在沾污等缺陷有关，在用户特定的使用条件下暴露出来。但这一结论缺乏有效证据。我们模拟该器件出现失效的实际工作环境，并复现了器件失效的情况。经初步失效分析，结论为器件发生铝腐蚀，电极附近有生成物。进一步分析重点集中在证实器件失效产生的原因，弄清导致失效的铝腐蚀产生机理，以便对器件生产厂家乃至国内整个器件生产行业的工艺改进和可靠性控制起到指导作用。 2 实验与讨论 2.1扫描电镜分析 利用扫描电子显微镜进行了无生成物和有生成物的芯片的对比观察，试验发现无生成物样品的电极边缘（图1所示）和有生成物样品的电极边缘（图2所示）有明显区别。图2所示扫描点所在位置为基极边缘，生成物沿电极台阶的边缘分布，具有典型的水纹状的形貌，由此可以判断生成物应在芯片钝化层的表面有分 1 本课题得到天津市应用基础研究计划面上项目（紫外光激发下砷化镓表面特性研究）的资助。

(完整版)xps峰拟合规则及测试条件

XPS Peak软件拟合数据的简单步骤: 用excel调入外部数据打开数据文件。 1. Excel中的数据转换成TXT格式 从Excel中的数据只选择要进行拟合的数据点，copy至txt文本中，即BD两列数据，另存为*.txt文件。 2.XPS Peak41中导入数据 打开xps peak 41分峰软件,在XPS Peak Fit窗口中,从Data菜单中选择Import (ASCII),即可将转换好的txt文本导入,出现谱线

3.扣背底 在打开的Region 1窗口中，点击 Backgrond，选择Boundary的默认值，即不改变High BE和Low BE的位置，Type一般选择Shirley类型扣背底 4.加峰 选择Add Peak，选择合适的Peak Type(如s,p,d,f),在Position处选择希望的峰位，需固定时点fix前的小方框,同时还可选半峰宽（FWHM）、峰面积等。各项中的constaints可用来固定此峰与另一峰的关系。如W4f中同一价态的 W4f7/2和W4f5/2的峰位间距可固定为2.15eV，峰面积比可固定为4:3等，对于% Lorentzian-Gaussian选项中的fix先去掉对勾，点击Accept完成对该峰的设

置。点Delete Peak可去掉此峰。再选择Add Peak可以增加新的峰，如此重复。注意：% Lorentzian-Gaussian值最后固定为20%左右。 加峰界面 举例：对峰的限制constraints，峰1的峰位=峰0峰位+1.5 5.拟合 选好所需拟合峰的个数及大致参数后，点XPS Peak Processing中的Optimise All进行拟合，观察拟合后总峰与原始峰的重合情况，如不好，可多次点Optimise All

极易忽略的XPS重要知识点总结

超级推荐丨极易忽略的XPS重要知识点总结！ XPS表征的是样品的表面还是体相？ XPS是一种典型的表面分析手段，其根本原因在于：尽管X射线可穿透样品很深，但只有样品近表面一薄层发射出的光电子可逃逸出来。 样品的探测深度（d）由电子的逃逸深度（λ，受X射线波长和样品状态等因素影响）决定，通常，取样深度d = 3λ。 对于金属而言λ为0.5-3 nm；无机非金属材料为2-4 nm；有机物和高分子为4-10 nm。 XPS定性分析的用途和基本原理？ XPS定性分析元素组成 基本原理——光电效应：当一束光子辐照到样品表面时，光子可以被样品中某一元素的原子轨道上的电子所吸收，使得该电子脱离原子核的束缚，以一定的动能从原子内部发射出来，变成自由的光电子，而原子本身则变成一个激发态的离子。根据爱因斯坦光电发射定律有： E k =hν- E B 式中，E k为出射的光电子动能；hν为X射线源光子的能量；E B为特定原子轨道上的结合能（不同原子轨道具有不同的结合能）。 XPS定性分析元素的化学态与分子结构 基本原理：原子因所处化学环境不同，其内壳层电子结合能会发生变化，这种变化在谱图上表现为谱峰的位移（化学位移）。

这种化学环境的不同可以是与原子相结合的元素种类或者数量不同，也可能是原子具有不同的化学价态。 XPS定性分析的具体方法？ A. 化合物中元素种类的分析——全谱分析 对于一个化学成分未知的样品，首先应作全谱扫描,以初步判定表面的化学成分。全谱能量扫描范围一般取0～1200 eV, 因为几乎所有元素的最强峰都在这一范围之内。由于组成元素的光电子线和俄歇线的特征能量值具唯一性，与XPS标准谱图手册和数据库的结合能进行对比，可以用来鉴别某特定元素的存在。 B. 化学态与结构分析——窄区扫描（也叫高分辨谱） 如果测定化学位移，或者进行一些数据处理，如峰拟合、退卷积、深度剖析等，则必须进行窄扫描以得到精确的峰位和好的峰形。扫描宽度应足以使峰的两边完整，通常为10eV~30eV。为获得较好的信噪比，可用计算机收集数据并进行多次扫描。 XPS定性分析鉴定顺序？ 1) 鉴别总是存在的元素谱线，如C、O的谱线； 2) 鉴别样品中主要元素的强谱线和有关的次强谱线； 3) 鉴别剩余的弱谱线假设它们是未知元素的最强谱线。 XPS表征手册一般采用：Chastain, Jill, andRoger C. King, eds. Handbook of X-ray photoelectron spectroscopy: a reference book of standard spectra for identification and interpretation of XPS data. Eden Prairie, MN: Physical Electronics, 1995. 为什么XPS是一种半定量分析手段？

]XPS数据处理步骤_北京科技大学

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X射线光电子能谱 数据处理
北京科技大学 冶金生态楼109 冯 婷 2011.3

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仪器型号及主要参数 元素组成鉴别 元素定量分析 元素化学态分析

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仪器型号及主要参数

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仪器型号及参数
X射线光电子能谱仪型号： AXIS ULTRADLD（岛津集团
Kratos公司生产）
X射线源：单色化Al靶， Al Kα hυ=1486.6eV 样品分析区域：700μm×300μm 信息采样深度：无机材料<5nm，有机材料<10nm X射线工作功率：一般为150W

X射线光电子能谱分峰软件XPS Peak及分峰步骤

X射线光电子能谱分峰软件XPS Peak及分峰步骤 材料表面分析X射线光电子能谱分峰软件及分峰步骤 XPS Peak分峰步骤1．将所拷贝数据转换成所需格式：把所需拟合元素的数据引入Origin后，将column A和B中的值复制到一空的记事本文档中（即成两列的格式，左边为结合能，右边为峰强），并存盘。如要对数据进行去脉冲处理或截取其中一部分数据，需在Origin中做好处理。 2．打开XPS Peak，引入数据：点Data----Import(ASCII)，引入所存数据，则出现相应的XPS谱图。 3．选择本底：点Background，在所出现的小框中的High BE和Low BE下方将出现本底的起始和终点位置（因软件问题，此位置最好不改，否则无法再回到Origin），本底将连接这两点，Type可据实际情况选择。 4．选峰：点Add peak，出现小框，在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型（如C1s峰则选s，S2p峰则选p），在Position处选择希望的峰位，需固定时则点fix前小方框，同法还可选半峰宽（FWHM）、峰面积等。各项中的constraints 可用来固定此峰与另一峰的关系，如Pt4f7/2和Pt4f5/2的峰位间距可固定为3.45，峰面积比可固定为4:3等。点Delete peak可去掉此峰。然后再点Add peak 选第二个峰，如此重复。 5．选好所需拟合的峰个数及大致参数后，点Optimise region进行拟合，观察拟合后总峰与原始峰的重合情况，如不好，可以多次点Optimise region。 6．拟合完成后，分别点另一个窗口中的Rigion Peaks下方的0、1、2等可看每个峰的参数，此时XPS峰中变红的为被选中的峰。如对拟合结果不满意，可改变这些峰的参数，然后再点Optimise region。 7．点Save XPS存图，下回要打开时点Open XPS就可以打开这副图继续进行处理。 8．点Data――Print with peak parameters可打印带各峰参数的谱图，通过峰面积可计算此元素在不同峰位的化学态的含量比。 9．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。 10．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。