用XPS进行镉的表面化学研究_刘朝旺
XPS的应用及举例
X-ray excitation area ~1x1 cm 2. Electrons are emitted from this entire area
XPS 光电效应
一、光电效应
Core level electrons are ejected by the X-ray radiation The K.E. of the emitted electrons is dependent on:
X光电子能谱分析的基本原理 一定能量的X光照射到样品表面，和待测物质发生作用，可以使待测物质原子中的电子脱离原子成为自 由电子。该过程可用下式表示: hn=Ek+Eb+Er （10.3） 式中: hn：X光子的能量； Ek：光电子的能量； Eb：电子的结合能； Er：原子的反冲能量。
其中Er很小，可以忽略。对于固体样品，计算结合能的参考点不是选真空中的静止电子，而是选用费米 能级，由内层电子跃迁到费米能级消耗的能量为结合能Eb，由费米能级进入真空成为自由电子所需的能量为 功函数Φ，剩余的能量成为自由电子的动能Ek，式(103)又可表示为： hn=Ek+Eb+Φ （10.4） Eb= hn- Ek-Φ （10.5） 仪器材料的功函数Φ是一个定值，约为4eV，入射X光子能量已知，这样，如果测出电子的动能Ek，便可 得到固体样品电子的结合能。各种原子，分子的轨道电子结合能是一定的。因此，通过对样品产生的光子能 量的测定，就可以了解样品中元素的组成。元素所处的化学环境不同，其结合能会有微小的差别，这种由化 学环境不同引起的结合能的微小差别叫化学位移，由化学位移的大小可以确定元素所处的状态。例如某元素 失去电子成为离子后，其结合能会增加，如果得到电子成为负离子，则结合能会降低。因此，利用化学位移 值可以分析元素的化合价和存在形式。 X光电子能谱法是一种表面分析方法，提供的是样品表面的元素含量与形态，而不是样品整体的成分。 其信息深度约为3-5nm。如果利用离子作为剥离手段，利用XPS作为分析方法，则可以实现对样品的深度分析 。固体样品中除氢、氦之外的所有元素都可以进行XPS分析。
X射线光电子能谱法和深度剖析法检测CdS薄膜的成分
X射线光电子能谱法和深度剖析法检测CdS薄膜的成分陈静允;龙银花;左宁;马琳鸽;郭凯【摘要】Thin film of CdS prepared by chemical bath deposition was characterized by XPS and depth profiling.The thin film was etched with Ar+ (2 × 103 eV) for 3 800 s to give 90 layers.Through an ultimate analysis of the 90 spectrampeaks of Cd3d,S2p and O1s in the high resolution XPS spectra and applying depth profiling,the following cognitions were drawn:① besides the surface layer and the glass base liner,contents of oxygen in each of the remaining layer were around 6％,and contents of CdS were attained to 94％;② in order to obtain an homogeneous and even thin film of CdS,the preparation should be completed in one stroke;③ during the inducing period for formation of the thin film of CdS,binding of Cd2+ with S2-was the main reaction,and that no formation of CdO and Cd(OH)2 was found in this period;④ causes for formation of Cd(OH)2 were the hydrophilicity of the glass base liner and the dissociation of aqueous ammonia which gives OH-group for forming Cd(OH)2;while the presence of CdO was due to the decomposition of Cd (OH)2 during evaporation.⑤ it was found by semiquantification that the relative contents of Cd(OH)2,CdO and adsorbed oxygen were 2.7％,2.2％ and 1.1％ respectively as in respect to the content of CdS of 94％.%用X射线光电子能谱法(XPS)对化学水浴沉积法制得的硫化镉薄膜的成分进行表征和深度剖析.用能量为2×103 eV的Ar+刻蚀3 800 s,90层.对Cd3d、S2p和O1s的90个谱峰的高分辨图谱的分析和对谱峰的曲线拟合,得出以下结论:①除最外层和玻璃基底层以外的其他层中氧元素的质量分数都在6％左右,即CdS占94％左右;②欲获得均匀的CdS薄膜,需一次制备成型;③在形成CdS薄膜的诱发期主要是Cd2+和S2-的结合形成CdS,此时并无CdO和Cd(OH)2的形成;④由于玻璃衬底的亲水性以及氨水的分解产生的OH-形成了生成Cd(OH)2的条件,而CdO的存在主要是因为Cd(OH)2在蒸发时分解产生的;⑤根据半定量测定,相对于94％的CdS而言,Cd(OH)2的含量为2.7％,CdO的含量为2.2％,吸附氧的含量为1.1％.【期刊名称】《理化检验-化学分册》【年(卷),期】2017(053)001【总页数】6页(P28-33)【关键词】X射线光电子能谱法;深度剖析;CdS薄膜;组分【作者】陈静允;龙银花;左宁;马琳鸽;郭凯【作者单位】北京低碳清洁能源研究所分析测试中心,北京112209;北京低碳清洁能源研究所分析测试中心,北京112209;北京低碳清洁能源研究所太阳能研究中心,北京112209;北京低碳清洁能源研究所分析测试中心,北京112209;北京低碳清洁能源研究所太阳能研究中心,北京112209【正文语种】中文【中图分类】O657.62CdS薄膜作为缓冲层,在Cu(In,Ga)Se2薄膜太阳能电池中具有非常重要的作用。
XPS原理及分析
XPS原理及分析X射线光电子能谱（XPS）是一种表面分析技术，利用X射线入射样品表面，通过测量样品表面上逸出的光电子的能谱来确定样品表面元素的化学性质及其表面态的信息。
XPS技术具有高表面敏感性、定性和定量分析的能力，因此在材料科学、化学、地球科学、生物医学和环境科学等领域得到广泛应用。
XPS原理基于“薄物质”理论，即在入射X射线束与物质相互作用时，只有较薄表面层中的电子才能逃逸到空间中并被探测器所接收。
这是由于较低能的光电子受到表面电势井的束缚，而高能电子则受到较深层电势井的束缚，因此只有能量较高的光电子能够逃逸。
通过测量逸出光电子的能谱，可以得到逸出光电子的能量和强度信息，进一步分析可以确定元素的化学状态和表面化学键的信息。
XPS分析的过程包括样品的准备、X射线的入射和光电子的测量。
首先，样品必须准备成纯度较高的固体或薄膜，并且表面应该光滑、洁净，避免杂质和氧化层的影响。
然后，通过X射线源入射样品表面，激发样品表面的光电子，并且通过能量分析器将光电子按能量进行分散。
最后，光电子通过一个探测器接收并进行能谱测量。
XPS技术可以提供多种信息。
首先，通过测量各元素光电子能谱的能量峰位置，可以确定样品表面的元素组成。
其次，通过能峰的形状和峰的宽度，可以得到元素的化学状态和价态信息。
此外，还可以测量光电子的相对强度，用于定量分析元素的表面含量。
最后，通过X射线光电子能谱成像技术，可以获得样品表面的化学状态和形貌分布信息。
XPS技术具有许多优点。
首先，具有高表面敏感性，能够测量样品表面几个纳米的深度范围。
其次，可以进行原位和无损分析，不需要对样品进行特殊处理或破坏性操作。
此外，具有化学态信息和定量分析的能力，可以提供元素和化学键的详细信息。
最后，XPS技术还可以进行X射线光电子能谱成像，可以获得元素和化学状态的空间分布图像。
总之，XPS技术是一种强大的表面分析技术，具有高表面敏感性、定性和定量分析的能力，已经在多个领域得到广泛应用。
XPS在材料分析中的应用
小结
经过长期研究开发，XPS表面分析技术已经成为 一种常用而又有效的仪器分析方法。同时可以看出， 在实际分析检测过程中，为了准确、完整了解表面分 析，仅采用一种分析方法是不够的，应采用多种分析 手段，以期从不同角度分析表面特征，获得更完善的 信息
Thank you!!!
当α= 90°时，XPS的采样深度最深， XPS的采样深度较深时，主要收集的是 次表面的成分
图七，Si3N4样品表面的硅主要以SiO2物 种存在。在掠射角逐渐增大时 ， Si3N4 的峰强度也在增大，说明样品内部主要 成分是Si3N4
元素价带谱分析
在C60中，π键的共轭度较小，其 三个分裂峰的强度较强。而在碳 纳米管和石墨中由于共轭度较大， 特征结构不明显。 从图上还可见，在C60分子的价 带谱上还存在其他三个分裂峰， 这些是由C60分子中的π键所产生。 从图上可见，在石墨，碳纳米管 和C60分子的价带谱上都有三个 基本峰。这三个峰均是由共轭键 产生的。
Eb⎯特定原子轨道上的结合能，eV；
φs⎯逸出功，eV
XPS的分析技术特点 ： (1)非破坏性； (2)可以研究有机物等表面；
(3)真空要求相对较低；
(4)能进行元素化合态和电子能带结构分析。
仪器构成
具体应用
表面元素定性分析
从图4可以看出，在薄膜表 面主要有Ti、N、C、O和 Al元素存在。Ti、N的信号 较弱，而O的信号很强。 这结果表明形成的薄膜主 要是氧化物，氧的存在会 影响Ti(CN)x薄膜的形成
XPS表面分析技术在材料 研究中的应用
徐泽 1131109079
前言
分析原理
仪器构成 具体应用
前言
表面分析技术是通过研究微观粒子与表面的相互作用获得表面信息， 研究物质表面的形貌、化学组成、原子结构、原子态等信息
XPS原理及分析
XPS原理及分析在材料科学、化学、物理学等众多领域，X 射线光电子能谱（XPS）是一种极为重要的分析技术。
它能够为我们提供关于材料表面元素组成、化学态以及电子结构等方面的丰富信息。
那么，什么是 XPS 呢？简单来说，XPS 是基于光电效应的原理。
当一束 X 射线照射到样品表面时，会将样品中的原子内层电子激发出来，形成光电子。
这些光电子具有特定的能量，通过测量它们的能量和数量，就可以获得样品表面的各种信息。
我们先来了解一下 XPS 的基本原理。
X 射线光子具有足够高的能量，可以使样品中的原子内层电子克服其结合能而被激发出来。
不同元素的原子，其内层电子的结合能是特定的，就像每个人都有独特的指纹一样。
因此，通过测量光电子的能量，我们就能够确定样品表面存在哪些元素。
而且，不仅能确定元素种类，还能得到元素的含量。
这是因为光电子的强度与元素的含量成正比。
在 XPS 分析中，化学态的分析也是非常重要的一个方面。
同一元素处于不同的化学环境中时，其内层电子的结合能会发生微小的变化。
这种变化虽然很小，但通过高分辨率的 XPS 仪器可以精确测量出来。
比如，氧化态的变化、化学键的形成等都会导致结合能的改变。
通过对这些微小变化的分析，我们能够了解元素在样品中的化学价态和化学结构。
为了更好地理解 XPS 的原理，我们可以想象一下这样的场景：X 射线就像是一把钥匙，打开了原子内部的“宝箱”，将内层电子“释放”出来成为光电子。
而我们通过检测这些光电子，就如同读取了“宝箱”中的密码，从而揭开样品表面的神秘面纱。
接下来，我们谈谈 XPS 仪器的主要组成部分。
XPS 系统通常包括X 射线源、样品室、能量分析器和探测器等。
X 射线源产生的 X 射线要具有足够的强度和稳定性，以保证能够激发足够数量的光电子。
样品室要能够保持高真空环境，避免空气中的成分对测量结果产生干扰。
能量分析器则负责对光电子的能量进行精确测量和筛选，就像是一个精细的筛子，只让特定能量的光电子通过。
《X射线光电子谱XPS》课件
本课件详细介绍了X射线光电子谱XPS的原理、应用、实验流程、数据解释、 及未来发展趋势。深入浅出，易于理解。
什么是XPS?
XPS的定义
X射线光电子谱是利用X射线 的照射和物质的电子辐射， 研究物质表面元素及其化学 状态的一种表面分析技术。
XPS的原理
通过能量分辨光电子能谱计 测量电子能量，根据不同元 素的电离能将电子能量与所 在元素关联。谱峰位置与元 素化学状态相关。
包括X射线光学模拟、图像处理、数据分析算 法、峰形拟合等技术的创新，使XPS的分析能 力和速度更加强大。
总结
XPS的优势和不足
优势是可以研究表面元素、化学状态和赋存量， 不足是分析深度受限。
XPS在实践中的应用前景
在表面化学、材料科学、 突破和创新。
XPS的应用领域
材料科学、表面化学、生物医学、 环境地球化学、微电子工程等。
XPS实验流程
1
样品的制备
准备好需要分析的样品，保证样品表面干净，无油污、附着物等。
2
XPS扫描仪的使用
使用XPS扫描仪进行表面分析，注意扫描参数的设置。
3
数据检测和分析
对得到的XPS图谱进行有效的数据处理和分析，得到所需要的信息。
XPS测量的基本过程
样品的表面被X射线照射，表 面元素在吸收X射线时会释放 出光电子，探测器捕获光电 子并测量能量分布，形成XPS 光电子能谱。
XPS的应用
XPS的优势
可以研究化学计量比、化学键状 态、元素的赋存量和分布、样品 表面的微区化学成分等。
XPS的局限性
只适用于分析表面层，分析深度 受限，不能对物质的内部进行分 析。
XPS谱图解析
利用XPS研究紫外光激发下+GaAs晶片表面氧化反应
二〇〇五年 ・ 第三期
打开辅助臭氧发生器 !"#$% 后， 将所有的紫外灯 管全部打开， 将砷化镓样品放入反应器， 使其保持在 在大气条件下， 分别反应 ’(#$%、 !&# 处， !"#$%、 )(#$%、 *"#$%。样品分别记为 +,-’(、 +,-!"、 +,-)(、 +,-*"。 ! "# $%& 测试 完成反应的样品立即送入 ./0 谱仪真空预抽 室中， 进行 ./0 分析。
研究报告
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由于 12,3 中电离截面最大的 12 45 和 ,3 45 谱 线的结合能分别为 ’’’6 78 和 ’!4* 78， 显然， 常用的 镁靶 （9: ; ） 由于其入射能只有 ’4(!<* 78， 并不适 ! 合本研究， 因此选用铝靶 （ ,= ; ） 的 . 射线 （能量为 ! 作为激发源。此外， 由于 ./0 的信息深 ’)6*<* 78） 度与待 测 电 子 的 非 弹 性 散 射 平 均 自 由 程 有 关， 在 平均 12,3 体系中 ,3!> 和 12!> 光电子的动能相似， 自由程几乎相同， 所代表的 ,3 和 12 元素来自同一 深度区域， 真实反映该区域内的实际情况。因此， 本 研究主要用 ,3!> 和 12!> 谱线作为主要分析依据。 另外， 综合考虑其他因素后本文中 ./0 的测试条件 就设定为： 样品距离 . 光源 ?<6##； . 射线源选用 ,= （能量为 ’)6*<* 78） ； 全扫描 （宽扫描） 的通过 ; !线 能设为 6@<’( 78， 窄扫描的通过能设为 !(<?(78； 着 重分析 ,3!> 和 12!> 谱线。
常见硫化物表面的XPS研究
0. 296 0. 711 0. 666 2. 957 8. 329 5. 321
பைடு நூலகம்
关于硫化物的氧化问题 ,前人已做了大量工作[4～6 ] 。发现在硫化物氧化过程中可以形成 多种氧化产物 ,例如 FeSO4 、Fe2 ( SO4) 3 、FeO 、FeOO H 、Fe2O3 、Fe3O4 、S0 、连多硫酸盐 ( SxSOy - 、 S2O32 - 等) 和多硫化物等 。在本次 Fe 元素的窄扫描谱图上 ,黄铁矿新鲜断面与 (100) 晶面的成 分差异就反映了这一点 。在新鲜断面上 , Fe2p3/ 2 的结合能为 706. 75 eV , 峰形尖锐 、对称 , Fe2p3/ 2与 Fe2p1/ 2 双峰间距为 12. 9eV ,基本为单一铁离子 ( Fe2 + ) 特征 。但在 (100) 晶面上 , Fe2p 双峰分裂为两对双峰 ,黄铁矿本身的 Fe2p 双峰强度显著下降 ,新生的 Fe2O3 的 Fep 双峰 出现且较强 。说明 (100) 晶面上的铁离子同其硫离子一样发生了氧化 。但有趣的是 ,在 (100) 晶面上仅存在污染氧和污染碳 ,它们的谱峰对称且尖锐 ,但在新鲜断面上碳和氧的谱峰均发生 了分裂 。曲线拟合也表明 ,碳和氧的化学态均不止一种 ,除了空气污染的氧和碳以外 ,其它的 碳和氧的存在形式尚有待进一步研究 。 2. 2 磁黄铁矿
常见硫化物表面的XPS研究
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贾建业1 ,谢先德1 ,吴大清1 ,王建成2 ,王 燕3
(1. 中国科学院 广州地球化学研究所 , 广州 510640 ; 2. 河南辉县市 地矿局 , 河南 辉县 453600 ;
3. 中国科学院 长沙大地构造研究所 , 湖南 长沙 410013) 摘 要 : 采用 XPS 分析方法 ,研究了黄铁矿 、磁黄铁矿 、方铅矿 、黄铜矿 、闪锌矿和毒砂等常见硫化 物矿物表面的化学成分及其化学态 ,从而探讨硫化物表面的氧化和次生变化 。研究发现 : (1) 硫化 物矿物表面在氧逸度较高的情况下很容易发生变化 ,其氧化产物很复杂 ,主要是其金属元素的高 价态氧化物 、氢氧化物和硫酸盐等 ; (2) 就一般常见硫化物而言 ,相对比较稳定的是黄铁矿 ; (3) 常 见硫化物经氧化后 ,其表面的原子比率常常显示硫富余 ; (4) 在含铁的各种常见硫化物中 ,除黄铁 矿表面的铁相对稳定外 ,毒砂表面的铁也相对较稳定 ,而闪锌矿表面的类质同像铁却容易被氧化 而发生变化 。
0. 296 0. 711 0. 666 2. 957 8. 329 5. 321
关于硫化物的氧化问题 ,前人已做了大量工作[4～6 ] 。发现在硫化物氧化过程中可以形成 多种氧化产物 ,例如 FeSO4 、Fe2 ( SO4) 3 、FeO 、FeOO H 、Fe2O3 、Fe3O4 、S0 、连多硫酸盐 ( SxSOy - 、 S2O32 - 等) 和多硫化物等 。在本次 Fe 元素的窄扫描谱图上 ,黄铁矿新鲜断面与 (100) 晶面的成 分差异就反映了这一点 。在新鲜断面上 , Fe2p3/ 2 的结合能为 706. 75 eV , 峰形尖锐 、对称 , Fe2p3/ 2与 Fe2p1/ 2 双峰间距为 12. 9eV ,基本为单一铁离子 ( Fe2 + ) 特征 。但在 (100) 晶面上 , Fe2p 双峰分裂为两对双峰 ,黄铁矿本身的 Fe2p 双峰强度显著下降 ,新生的 Fe2O3 的 Fep 双峰 出现且较强 。说明 (100) 晶面上的铁离子同其硫离子一样发生了氧化 。但有趣的是 ,在 (100) 晶面上仅存在污染氧和污染碳 ,它们的谱峰对称且尖锐 ,但在新鲜断面上碳和氧的谱峰均发生 了分裂 。曲线拟合也表明 ,碳和氧的化学态均不止一种 ,除了空气污染的氧和碳以外 ,其它的 碳和氧的存在形式尚有待进一步研究 。 2. 2 磁黄铁矿
铝合金板材阳极氧化材料线缺陷的形成原因及改进措施研究
铝合金板材阳极氧化材料线缺陷的形成原因及改进措施研究刘旺1，2，陈婷1，付海朋1，2（1.重庆国创轻合金研究院有限公司，重庆404100；2.东北大学材料电磁过程研究教育部重点实验室，沈阳110004）摘要：通过对铝合金板材典型的材料线缺陷进行分析，明确了材料线主要是由含Mg、Ti或Si的夹渣物造成的。
材料线缺陷会严重影响最终产品的外观质量。
通过分析含Mg、Ti或Si的夹渣物来源，明确了抑制措施。
结果发现，通过采用合适的熔铸工艺、把控熔体清洁度、及时清理维护设备、选用合适的耐火材料，以及严格控制热轧、冷轧机列及乳化液、油品清洁度等措施可有效减少材料线缺陷。
关键词：铝合金板材；材料线；夹渣物中图分类号：TG146.21文献标识码：A文章编号：1005-4898（2023）06-0057-04 doi：10.3969/j.issn.1005-4898.2023.06.130前言铝的化学性质较为活泼，在空气中会形成一层致密的氧化膜，可起到隔绝空气的保护作用[1]。
但此薄膜耐蚀性较差，因此需要进行人工阳极氧化处理，促使铝制品表面形成一层致密、高强、耐磨的阳极氧化膜[2-3]。
阳极氧化后的铝制品美观耐用，已经广泛用于手机、笔记本电脑等电子产品外壳。
但正因为其用于电子产品的外观件，阳极氧化后产生的一种线状缺陷会影响产品质量。
这种线状缺陷称为材料线，是众多企业希望攻关解决的重要质量问题[4-5]。
1阳极氧化材料线形貌及成分分析采用配有能谱分析仪的Zeiss EVO MA10/LS10型号钨灯丝扫描电子显微镜，对0.6mm厚的5052-H32状态铝合金板材阳极氧化后出现的材料线进行分析，找到原因所在。
光铝上未见明显异常的板面，经阳极氧化后可能出现短道的线条，其形貌如图1所示。
将从不同板材上取得的阳极氧化材料进行线上扫描电镜分析，其成分有所区别，部分含有Al、Mg、O元素，其扫描电镜形貌如图2所示，其元素组成如表1所示。
02-XPS表面分析方法 材料研究方法
表面分析方法♦前言♦X－射线光电子能谱（XPS）♦俄歇能谱（AES）♦二次离子质谱仪（SIMS）♦扫描电镜（SEM）等物质的表面分析包括如下内容1.物质表面层元素的化学组成和浓度深度分布的定性、定量分析；2.物质表面层元素间的结合状况和结构分析；3.物质表面层的状态，表面和吸附分子的状态，吸附的二维周期性等的测定；4.物质表面层物性（催化活性、反应能力、抗蚀性等）的测定激发源试样表面信息表面分析实验的基本形式或获取以激发源（有离子、电子、光子、中性粒子等）与固体表面相互作用后产生的各种信息图像指示/记录 整理放大表面分析中常用的各种探针及从表面射出的各种粒子常用表面分析技术的中英文名称及缩写IRRS: Infrared Reflection Spectroscopy, 红外反射光谱；XPS: X-ray Photoelectron Spectroscopy, X射线光电子能谱(ESCA) AES Auger electron spectroscopy, 俄歇电子谱SIMS: Secondary Ion Mass Spectroscopy, 二次离子质谱；SEM: Scanning Electron Micrograph, 扫描电子显微镜；EDS/EDX: Energy Dispersive X-ray Analyzer, 能量色散X射线分析EPMA: Electron probe micro-analysis，电子探针微区分析亦称EDAX (Electron dispersion X-ray analysis)ELL/EPM: Ellipsometry, 椭圆偏振术ISS: Ion scattering spectroscopy, 离子散射谱LEED:Low energy electron diffraction, 低能电子衍射RBS: Rutherford backscattering, 卢瑟福背散射STM: Scanning tunneling microscopy, 扫描隧道显微镜SNMS: Sputtered neutrals mass spectroscopy, 溅射中性粒子质谱FEM: field-emission microscope, 场发射显微镜表面研究方法特性材料表面分析方法参考书♦《材料结构分析基础》余琨著, 科学出版社，2000。
XPS原理及分析
XPS原理及分析X射线光电子能谱（X-ray Photoelectron Spectroscopy，简称XPS）是一种常用的表面分析技术，它可以通过测量材料中逸出的光电子能谱，获得关于材料的元素组成、化学状态和电荷状态等信息。
本文将详细介绍XPS的基本原理和在材料分析中的应用。
一、XPS原理简介XPS基于光电效应，利用高能X射线照射样品，当X射线能量足够高时，可以将样品表面的原子或分子的内层电子击出，形成光电子。
这些光电子的能量与原子或分子的电子结构和化学状态相关。
通过测量光电子能量和强度，可以分析样品表面化学成分、原子的化学键性质、表面缺陷等信息。
二、XPS仪器和实验过程XPS实验通常采用准直束X射线源，将高能量的单色X射线照射到样品表面，使样品的表面原子被击出。
击出的光电子经过分析器进行能量分辨，并通过光电倍增管等探测器检测产生的电荷信号。
最后，通过电子学系统进行信号放大和处理，得到光电子能谱。
三、XPS应用领域1. 表面化学分析：XPS可以确定材料的元素组成、化学价态和化学键状态，揭示材料表面的化学变化和物理性质。
广泛应用于催化剂、合金材料和半导体器件等领域的研究和开发。
2. 薄膜表征：通过XPS可以分析薄膜的组成和结构，了解材料的生长机制和质量。
在光电子器件、涂层和导电膜等领域有重要应用。
3. 反应动力学研究：XPS可以实时观察反应过程中表面物种的变化，研究反应机理和动力学性质。
被广泛应用于催化反应、电化学反应等领域。
4. 界面分析：XPS可以研究材料与其他材料之间的界面相互作用，揭示材料的界面化学和电子结构特性。
在纳米材料、生物界面等研究中具有重要价值。
四、XPS的局限性1. 表面敏感性：XPS只能分析样品表面几纳米到十几纳米的深度，对于较厚的材料或易氧化的表面容易受到误差。
2. 低解析度：XPS在能量分辨率和空间分辨率上存在限制，无法观察到低能区域和微小尺度的结构。
3. 非定量分析：由于XPS信号强度与元素的浓度和电子逃逸深度有关，因此XPS分析结果需要进行定量校正。
硫化镉薄膜的XPS研究
ｕ ｅ ａ ｏ ａ ｉ ｎ Ｔｈ ｍ ｖ ｐ ｒ ｔ ． ｏ ｅ ＸＰＳ ａ ａ ｙ ｉ ｓ ｏ ｅ ｈ ｔ ｔ ｅ ｖ ｌ ｅ ｆＣｄ ｄ ａ ｄ Ｓ２ ｅ ｋ ｆ ｒ ｆｌ ｓ ｗ ｅ ｅ ｓ ｉ ｅ ｎ ｌ ｓｓ ｈ ｗ ｄ ｔ ａ ｈ ａｕ ｓｏ ３ ｎ ｐ ｐ ａ ｏ ｉ ｒ ｈ ｆ ｄ ｍ ｔ
刘高斌 。 郭 江 冯 庆 刘亚静 王万录 。 廖克俊 。
（． 育部光 电技 术 及系统 实验室 ） ３教
２０ ０ ２年 ６月 ｌ １日收 到
（ ． 庆 大 学 数 理 学 院 应 用 物 理 系 。 庆 。０ ０ ４ ２ 成 都 理 工 大 学 信 息 工 程 学 院 ． 都 。１ ０ ９ １重 重 ４ ０ ４ ；． 成 ６ ０５ ）
ｔ ｕｒ ａ ｅ ｅ ｆ ｃ ｈｅ ｓ ｆ ｃ ｆｅ ｔｏｆＣｄＳ ｈｉ ｉｍｓ ｔ ｎ ｆｌ ． Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｃ ｄｓ ａｄｍｉ ｍ ｌｉ ｕ ｓｕ ｆｄｅ，ｖ ｃ ａ ｕｕｍ ｖ ｏｒ ｔｏｎ，ＸＰＳ ｅ ａｐ ａ ｉ
材 料 。它 是 一 种 直 接 带 隙 半 导 体 ， 带 隙 约 为 ２ ４ 其 ．５
摘 要 用 ＸＰ Ｓ分 析 了Ｃｄ 薄膜 的结 构 。 硫 化 镉 薄膜 是 用 化 学沉 积 法 制备 的胶 体 颗 粒 ， Ｓ 然
后 再 通 过 真 空蒸 发 法在 平 面 玻 璃 上 形 成 的 多 晶 薄膜 。 Ｐ Ｘ Ｓ分 析 表 明Ｃ Ｓ薄膜 中￣Ｃ ３ ｄ ｄ ｄ和Ｓ ｐ峰 ２
（ ｐ ｒｍｅ ｔ ｆ Ａ ｐ ｉｄ Ｐｈ ｓｃ ， ｈ ｎ ｑｎ ｉｅｓ ｙ ｈ ｎ ｑｎ ４ ０ ４ ） １Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｐ ｌ ｙ ｉ Ｃ ｏ ｇ ｉｇ Ｕｎｖ ｒｉ ，Ｃ ｏ ｇ ｉｇ， ０ ０ ４ ｏ ｅ ｓ ｔ
掺砷或其化合物的硒化镉及其制备方法、薄膜太阳能电池及其制备方
专利名称：掺砷或其化合物的硒化镉及其制备方法、薄膜太阳能电池及其制备方法
专利类型：发明专利
发明人：李德官,朱刘,文崇斌,胡智向,杨浩,朱卓南
申请号：CN202010989379.9
申请日：20200918
公开号：CN112125285A
公开日：
20201225
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本公开提供一种掺砷或其化合物的硒化镉及其制备方法、薄膜太阳能电池及其制备方法。
步骤S1，混合硒、镉、砷或其化合物，得到混合物料；步骤S2，将所述混合物料进行高温高压煅烧，然后降温降压，制得掺砷或其化合物的硒化镉初料；步骤S3，将所述掺砷或其化合物的硒化镉初料进行破碎筛分，得到的掺砷或其化合物的硒化镉初料粉末经氢化除杂，制得掺砷或其化合物的硒化镉产品。
使用根据掺砷或其化合物的硒化镉的制备方法制备得到的掺砷或其化合物的硒化镉取代硫化镉作为碲化镉薄膜太阳能电池中的n型薄膜层，能够提高p‑n结的电势差。
申请人：先导薄膜材料(广东)有限公司
地址：511517 广东省清远市高新区百嘉工业园27-9号A区
国籍：CN
代理机构：北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙)
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xps 氮氧化物峰
xps 氮氧化物峰X射线光电子能谱（XPS）是一种表面分析技术，通过观察氮氧化物峰可以获取样品表面上氮的化学状态和浓度等信息。
本文将深入探讨XPS技术中氮氧化物峰的分析原理、影响因素以及在材料科学、表面化学等领域的应用。
一、引言X射线光电子能谱（XPS）是一种非常有力的表面分析技术，广泛应用于研究各种材料的表面化学状态。
其中，氮氧化物峰是XPS中常见的特征峰之一，通过其分析可以深入了解材料表面上氮的化学环境和存在状态。
二、XPS技术中氮氧化物峰的分析原理XPS基本原理：XPS利用入射X射线使样品表面电子发生光电子发射，通过测量光电子的能量和强度来获得元素的表面化学信息。
氮氧化物峰的形成：氮氧化物峰主要由各种氮氧化合物引起，包括氮气（N2）、氧化亚氮（NO）、氮氧化合物等。
三、影响氮氧化物峰的因素化学环境：不同氮氧化合物的化学环境会导致氮氧化物峰的位置和形状发生变化。
仪器分辨率：XPS仪器的分辨率对于捕捉氮氧化物峰的细节和区分不同化学状态的氮有重要影响。
四、XPS中氮氧化物峰的应用材料表面改性：通过监测氮氧化物峰的变化，可以评估材料表面的氮功能基团引入程度，从而指导表面改性的设计。
催化剂研究：对于氮氧化合物作为催化剂的系统，XPS中的氮氧化物峰提供了关于催化活性和选择性的信息。
五、XPS中氮氧化物峰的实验操作步骤样品制备：准备符合XPS分析要求的样品表面，保持表面的纯净度。
XPS测量：在真空环境中使用XPS仪器对样品进行光电子能谱测量，得到氮氧化物峰的光电子峰谱。
数据分析：利用专业的XPS数据处理软件对氮氧化物峰的位置、形状进行分析，提取化学信息。
六、未来发展趋势多技术联用：将XPS与其他表面分析技术联用，提高对氮氧化合物的全面解析能力。
实时监测：研究实时监测氮氧化物峰变化的方法，拓展其在动态过程中的应用。
七、结论XPS技术中氮氧化物峰的分析是表面科学研究中的关键环节，对于理解材料表面的氮化学环境和化学状态具有重要意义。
用X射线光电子谱测定法（XPS）和俄歇电子谱测定法（AES）研究证实TiFe合金中...
用X射线光电子谱测定法（XPS）和俄歇电子谱测定法
（AES）研究证实TiFe合金中...
Selvan,P;新观
【期刊名称】《钒钛》
【年(卷),期】1991(000)001
【总页数】5页(P59-62,58)
【作者】Selvan,P;新观
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.442
【相关文献】
1.用X射线光电子谱（XPS）法研究粘接配位健机理 [J], 翟海潮;翁熙祥
2.用变角X射线光电子谱（VAXPS）研究Rh／TiO2体系的载体金属强相… [J],曹立礼;Schm.,LD
3.特种铝合金中铜、隔、镍、锌的极谱联合测定法 [J], 杨宗昌
4.贵州岩溶地区红土中方解石表面化学的X射线光电子谱（XPS）研究 [J], 朱立军
5.氮化钛薄膜的高分辨AES谱和XPS谱研究 [J], 张庆瑜
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常用矿物质材料对镉钝化稳定性研究
常用矿物质材料对镉钝化稳定性研究作者：刘晓月张燕葛燚刘能斌刘卫国来源：《农学学报》2022年第03期摘要：为研究常用矿物质钝化剂对农田土壤中镉钝化的长期稳定性，本文以石灰、海泡石、彭润土、麦饭石、生物质为原料复配成4种钝化剂，采用大田试验方法，按2250 kg/hm2一次施用钝化剂，连续2年种植四季水稻，比较土壤有效态镉及稻米中镉含量变化情况。
试验结果显示：4种钝化剂对土壤镉的钝化稳定性依次为P（彭润土+生物炭）> H（海泡石+生物炭）> M（麦饭石+生物炭）> S（石灰+生物炭），其中，钝化剂P对农田土壤pH影响较持久，且施用钝化剂P的大田种植四季水稻稻米镉含量均关键词：钝化;稳定性;钝化剂;镉;有效态镉;矿物质;水稻中图分类号：X53 文献标志码：B 论文编号：cjas2020-0213The Passivation Stability of Cadmium by Applying Common Mineral MaterialsLIU Xiaoyue， ZHANG Yan， GE Yi， LIU Nengbin， LIU Weiguo （Aerospace Kaitian Environment Technology Co.， Ltd.， Changsha 410000， Hunan， China）Abstract： To study the long- term stability of cadmium passivation in farmland soil by applying mineral passivators， in this paper， four passivators were prepared from lime， sepiolite，bentonite， maifanite and biochar， and the field test method was used to apply passivators once at the rate of 2250 kg/hm2 to planting early rice and late rice for two consecutive years， to compare the changes of available cadmium in soil and the content of cadmium in rice. The results showed that the passivation stability of the four passivators on soil cadmium was P> H> M>S. Among them， the influence of passivator P on the pH of farmland soil was more lasting， and the cadmium content of rice in the field applied with passivator P was <0.2 mg/kg， so passivator P had better long- term stability of soil cadmium passivation. The results could provide a theoretical basis for the remediation of heavy metal polluted farmland and the practical application of passivators.Keywords： passivation; stability; passivator; cadmium; available cadmium; minerals; rice0引言據全国土壤污染状况调查公报数据统计：中国受重金属污染耕地面积约为2000万hm2，占耕地面积的1/5左右，以中轻度污染为主[1]。
硒化镉量子点表-界面调控及其光催化二氧化碳还原研究
硒化镉量子点表-界面调控及其光催化二氧化碳还原研究硒化镉量子点表/界面调控及其光催化二氧化碳还原研究摘要：随着能源和环境问题的日益严峻，光催化技术被广泛应用于新能源和环境治理领域。
由于硒化镉量子点具有优异的光电性能和化学稳定性，因此成为光催化研究中备受关注的材料之一。
本文介绍了硒化镉量子点的制备方法及其表面/界面调控，探讨其对光催化二氧化碳还原反应的影响。
研究发现，通过控制硒化镉量子点的表面/界面结构，可以有效提高其光催化二氧化碳还原效率，并同时提高产物的选择性和稳定性。
具体地，通过表面修饰、掺杂等手段，可以有效增强硒化镉量子点的光吸收和载流子分离效果，同时增加还原剂的吸附和活化程度，从而提高光催化反应的效率和选择性。
关键词：硒化镉量子点；表/界面调控；光催化；二氧化碳还原1. 引言随着社会的快速发展，能源和环境问题越来越凸显，为了保护环境和提升能源安全，建立可持续发展的社会成为当今人类面临的重要任务之一。
光催化技术作为一种清洁、可持续、高效的新能源和环境治理技术，正成为当前研究的热点之一。
光催化技术利用光能激发半导体材料产生光生电子和空穴，从而驱动化学反应，生成新的物质和能量。
其中，硒化镉量子点由于其具有优异的光学和电子性能，成为了光催化研究中的重要材料之一。
本文旨在介绍硒化镉量子点的表/界面调控对光催化二氧化碳还原反应的影响，并探讨其在环境治理和新能源领域的应用前景。
2. 硒化镉量子点的制备方法及表/界面调控硒化镉量子点是由CAD尺寸小于10nm的硒化镉颗粒组成的一种纳米结构材料。
其制备方法主要包括热分解法、微乳液法、生物交互法等。
其中，热分解法是目前应用最为广泛的方法之一，其步骤如下：首先，将色氨酸和硒酸钠混合在一定比例的水溶液中，并冷却至4℃。
之后，将镉盐溶解于水中，向溶液中滴加色氨酸-硒酸钠水溶液，并加热至大气沸点。
最后通过离心、洗涤等步骤制备硒化镉量子点。
此外，硒化镉量子点的表/界面调控也是影响其光催化性能的重要因素之一。
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化 学 配 比 可 以 在 一 定 范 围 内制 备各 种 禁 带 宽 度 的 半 导 体 光 电 材料 外 探 测 器 的要 求
,
置 于 空 气 中两 个 月 的
为 了满 足 多 元 红
C d 表 面上 形成 的 C d O 和 C d ( O H ) 的百 分
我们 进 行 引人 籽 晶 技 术
,
北京
10 0 0 15 )
再 在 水 汽作 用 下 形 成
;
( O H) d
表
H
面 形 成 的 C d O 和 C d ( O H ) 簿层 阻 挡 了 0
g C dT e
是 一种三 元化合物
。
,
根据 其
进 一步 与 C d 起反 应
: 反 应形 成 C d ( O H)
。
而 水 汽继 续 与 C d O
其表面
EPD
光亮
,
蚀坑 清晰
,
便 于 蚀 坑 密度 (
ZT
,
)
检测
5 0 6 2 23 )
,
对 自制 的 C
晶 锭 进 行 了 旨在 显 发现 用 体 积 比
,
,
露 其 晶 粒 间界 的 腐 蚀 实 验 为2
: 1
的 硝酸 和 氢 氟 酸 腐 蚀 液腐 蚀 晶 锭
当 溶 液 体 积 比在 1 : l 一 3
晶体 的质
晶片 用
对比
,
溶 液腐 蚀 后 的显 微形 貌进 行
面
,
因 而 有 必 要 对 C d 的 表 面 化学 态 进 行
。
可 以确定 亮面 为 ( 11 ) 1
111 )
暗 面
彻底 的 了 解 和 分 析
面为 (
。
Cd 面
,
这 种 腐蚀 液较
ZT
E A g一 I 11 )
本 文用 X
P 研 究 了多 晶 纯福 置 于 空 气 S
结果表 明
、
溶 液 更 能 准确 快 捷 地 鉴 别 C
的极 性
。
( l
中形 成 的 表 面 化 学 态
面 上除 有大量 吸附碳
C d o 和 C d(O H
,
Cd
表
氧外
,
,
还形 成 了
)
:
。
0 15
谱 的 最佳 曲线 拟 合
引 晶 技 术在 H g C
dT
e
体单 晶生 长
5 表 明有 三个 0 1
第
卷第 3 期
红 外与 激 光 技 术
SC K
e
区 中 的
ys
谱 的
i s
o
K O
,
a
一
含量 分别 为
,
9 2% 和
.
.
2 8
2%
还有
O
s c
、
i
a
)实 验 结 构
直 接测 量
,
Cds 6%
。
FK O
谱峰
谷 结构 的 实验数值
利用 推
。
导 公 式 计 算 出 了 S C R 区 中 的 电场
的 一致 性
,
制作本 征
管
,
Hg l
一
,
C dx x T
C d
,
e
单晶
T
e
,
需要使
,
仅 需 几秒 便 清 晰 显 露 各 晶 粒 间界
向切 割
1一 2 s
。
便于 定
:
用高 纯源 材料 H g 源 材料 表 面 氧化 等
和高 纯生长
1
的较
还 要 避免 各 个 工 艺 中 的 污 染
。
如避 免
大 范 围 内变 化 时
进 行 了 多次 反 复 的 腐 蚀 实 验
液 温 度 经不 同 的 时 间 腐 蚀 后
在 不 同的 溶
用光 学 显 微
,
镜 进 行 观 察 比较
用 X P S 进 行锡 的 表 面化 学 研 究 刘朝 旺
(昆 明 物 理 研 究 所
昆明
,
发现 C
Z T
晶 片 经稀 释
,
r mi n 腐蚀 后 的 E A g一 I 溶 液 约 o
高 度值
利用
得很好
之 后 进行 计 算 比 较
结果 与 直 接
用不 同 的 腐蚀 液 对 C 嘶 % Z 斯 。
T 《 C Z T ) 晶 体 的不
FK O
。
实 验 数 据 计 算 得 到 的结 果 符 合
,
此外
,
由于 光调 制 反 射 光谱 的 非
同晶 面 尤其 是 (
。
111 )
面
接 触性
法
。
故此 方 合 能分 别
.
中的 应 用
为 53 2 7 e V
.
,
5 29 6e V
,
,
53 1 3e V ;
他 们分
别是 吸 附氧 特征
C do
,
。
C d O 和 C d ( O H ) : 中 0 15 的 Cd
郎维 和
( 华 北 光 电 技 术研 究所
2
本文推 断
先与
:
0
C
2
反应生成
2
一面 光亮
,
对 (
,
1 11 )
面 的晶 片 只 需
,
根 据 经验
一x
,
氧 化物 在
的 快速 腐蚀
E A g 一I
肉 眼 就 能观 察 到 晶 片
拉 晶 过 程 中很 容 易 与 石 英 管 内 壁 起 反 应 而 粘管
量
, ,
而 另一 面 呈钝 化 暗 面
T
与 同一
c
l 严 重破坏 Hg
C dj
e
,
为了
C
o d .
%z
o , T e 晶 体 的 化 学腐 蚀 特 性 n
.
验 证 实 验 结 果 的 正确 性 及 与 传 统 计 算 方 法
本 文 根 据参 考 文 献提 供 的 数
,
莫玉 东
( 昆明 物 理研 究 所
昆明
据
,
设 定 一 个 半 导 体 材 料 的 费 米能 级 钉 扎
,
5 0 6 2 2 3 )