X射线光电子能谱数据处理及分峰步骤
20111129-XPS课程-数据处理及分峰步骤
2011-11-29
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C 1s分峰拟合-step 5-2
• 对激活的峰进行设置 ¾ 选择Peak Type （对应s,p,d,f轨道） ¾ 输入S.O.S（spin orbit splitting，p,d,f轨道） ¾ 输入Positon（根据鼠标确定位置） ¾ 输入FWHM (full width at half maximum)半高峰宽
检测的谱图采用相同的洛伦兹-高斯函数比
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C 1s分峰拟合-step 6
• 选好所需拟合的峰 个数及大致参数 后，点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，可以 多次点进行优化
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C 1s分峰拟合-step 7
• 参数查看 • 分别点选每一个小
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C 1s分峰拟合-step 9
• 删除空白行的dat数据导入Origin
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分峰拟合举例1-O 1s
• 样品：导电，不需荷电校正 • 2个结果：刻蚀30s，再刻蚀4min • pdf格式图谱：suwt-A-O 1s-pe 80-et-30s
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C 1s分峰拟合-step 4-2
• Shirley＋Linear：一般默认 ¾0表示只有shirley计算背底，
¾正值表示高结合能端直线比例较高，适用于 谱图在高结合能端背底能量较强，
¾负值相反，适用于谱图高结合能端背底能量 较弱
¾Optimise用于当shirley背底某些点高于信号强 度，程序会自动增加slope值直到shirley背底低 于信号强度
X射线光电子能谱数据处理及分峰步骤
4、加峰：
点Add peak，出现小框，在Peak Type处选择s、p、d 、f等峰类型（一般选s），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。
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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。
将拟合好的数据重新引回到Origin:
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Counts pulse counting
0.1 6 0 0 0 0 0 401 2202.52 4127.08 2458.36 2559.72 2523.56 2553.48 2509.8
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)， 或直接填1486.6-KE始- 0.05*(i-1)，最后点do it。
X射线光电子能谱分析方法及原理(XPS)
半导体工业
晶体缺陷分析、界面性质研究 等。
环境科学
大气污染物分析、土壤污染研 究等。
X射线光电子能谱分析的优缺点
1 优点
提供元素化学状态信息、非破坏性分析、高表面敏感性。
2 ห้องสมุดไป่ตู้点
样品需真空处理、分析深度有限、昂贵的设备和维护成本。
总结和展望
X射线光电子能谱分析是研究材料表面的有力工具。未来，随着仪器和技术的 不断进步，XPS将在更多领域发挥重要作用。
X射线光电子能谱分析方 法及原理(XPS)
X射线光电子能谱分析(XPS)是一种表面分析技术，通过测量材料的X射线光 电子能谱来研究材料的电子结构和化学组成。
X射线光电子能谱分析的基本 原理
XPS基于光电效应，探测材料与X射线相互作用所放出的光电子。通过测量光 电子能量和强度，可以推断材料表面元素的化学态。
X射线光电子能谱分析的仪器和实验设备
XPS仪器
包含X射线源、光电子能谱仪 和数据处理系统。
电子枪
产生高能电子束，用于激发材 料表面。
光电子能谱仪
测量光电子的能量和角度，用 于分析材料的电子结构。
X射线光电子能谱分析的样品准备方法
1 表面清洗
去除杂质和氧化层，以确保准确测量。
2 真空处理
在超高真空条件下进行实验，避免气体影响。
3 固定样品
使用样品架或夹具将样品固定在仪器中。
X射线光电子能谱分析的数据处理和解 析方法
峰面积计算
根据光电子峰的面积计算元素含量。
能级分析
通过分析光电子的能级分布，推断材料的化学状态。
谱峰拟合
将实验谱峰与已知标准进行拟合，确定元素的化学态和含量。
X射线光电子能谱分析的应用领域
X射线光电子能谱(XPS)数据处理方法
优点及特点
固体样品用量小，不需要进行样品前处理，避免了引入 或丢失元素所造成的错误分析 表面灵敏度高，一般信息深度10nm 分析速度快，可多元素同时测定
给出原子序数3-92的元素信息，以获得元素成分分析
给出元素化学态信息，进而分析出元素的化学态或官能团 样品不受导体、半导体、绝缘体的限制等 是非破坏性分析方法。结合离子溅射，可作深度剖析
能谱图
C 1s
40000
Intensity(cps)
20000
N 1s O 1s
0 -200 0 200 400 600 800 1000 1200
Binding Energy(eV)
分峰拟合
生成text: 选择要进行拟合的数据点，copy至txt文本中， 即ABC三列数据(其中B列为空的,只包含两列数据)
分峰拟合
拟合：Optimise All
数据输出：Data中的Export（spetrum），存为.dat格式的ASCII文件
X射线光电子能谱（XPS）
XPS
XPS是一种基于光电效应的电子能谱，也叫做化学分析电子能谱（ESCA）。
基本构造
样品 光电子 能量 分析器
探测器 X射线源 AlK或MgK 数据处理 系统
基本原理
爱因斯坦光电定律: Ek = h－Eb－
用途
元素的定性分析。
根据能谱图中出现的特征谱线的位置鉴定除H、He以外的所有元素。
元素半定量分析。
根据光电子谱线强度（光电子峰的面积）反应原子的含量或相对浓度 。
固体表面分析。
包括表面的化学组成或元素组成，原子价态，表面能态分布，测定表面 电子的电子云分布和能级结构等 。
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，表示起始结合能，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42、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63、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。
图74、加峰：)点Add peak，出现小框，在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型（一般选s），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。
点Delete peak可去掉此峰。
X射线光电子能谱分析
X射线光电子能谱分析X射线光电子能谱分析（X-ray photoelectron spectroscopy，简称XPS）是一种用来表征材料表面元素化学状态和电子能级分布的表征技术。
它利用X射线照射材料表面，测量和分析材料表面光电子的能谱，通过分析能谱图可以得到有关材料的化学组成、表面化学键的种类和键长、元素的电子与核心电子之间的相互作用等信息。
本文将对X射线光电子能谱分析技术的原理、仪器设备及应用领域进行详细介绍。
X射线光电子能谱分析的原理可以用以下几个步骤来概括：首先，用X射线照射材料表面，激发材料表面的原子和分子。
然后，从激发的原子和分子中发射出光电子。
这些光电子的能量与产生它们的原子或分子的能级差有关。
最后，测量和分析这些光电子的能谱，从而得到材料表面的化学组成和电子能级分布信息。
为了进行X射线光电子能谱分析，需要使用专门的仪器设备，包括X射线源、能量分辨光电子能谱仪和电子能谱仪。
X射线源通常使用非常亮的单晶或多晶X射线管。
光电子能谱仪用来测量光电子的能谱，并将所获得的信号转化为能谱图。
电子能谱仪则用来检测、放大和记录电子能谱图。
X射线光电子能谱分析可以在多个领域应用，具有广泛的研究意义和实际应用价值。
在材料科学领域，它可以用来表征材料表面的成分和化学状态，研究材料的性质和行为；在表面科学领域，它可以研究表面的形貌和变化，探索表面的特性和反应；在催化剂和材料化学领域，它可以分析催化剂的表面状态和反应过程；在电子器件和光学器件领域，它可以研究界面和界面化学反应的机理等。
总结起来，X射线光电子能谱分析是一种非常重要的表征技术，可以提供关于材料表面的成分、化学状态和电子能级分布等信息。
通过XPS技术，可以探索材料的性质、表面的形貌以及材料的化学反应机理等，对于材料科学、表面科学、催化剂和电子光学器件等领域的研究和应用具有重要意义。
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42、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63、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。
图74、加峰：点Add peak，出现小框，在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型（一般选s），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。
xps分峰处理
xps分峰处理
摘要：
1.什么是XPS分峰处理
2.XPS分峰处理的作用
3.XPS分峰处理的方法
4.XPS分峰处理的实例
5.XPS分峰处理的结果及分析
正文：
XPS（X-ray Photoelectron Spectroscopy，X射线光电子能谱）是一种表征材料表面化学组成和电子状态的分析技术。
在XPS分析中，通常会涉及到分峰处理，以便获取更多关于材料表面信息。
那么，什么是XPS分峰处理呢？
XPS分峰处理是指在XPS谱图中，将高能电子束入射到材料表面时所发生的俄歇电子、光电子和二次电子等信息进行分离和识别的过程。
这个过程可以帮助我们了解材料的化学组成、键结构、氧化态等表面特性。
因此，XPS分峰处理在材料研究、表面分析等领域具有重要作用。
XPS分峰处理的方法主要有以下几种：
1.能量过滤：通过设置不同能量范围，将不同类型的电子信号分开。
2.角度过滤：利用电子在材料表面的反弹特性，通过设置不同入射角度，实现电子信号的分离。
3.结合能量和角度过滤：综合运用能量和角度过滤方法，进一步提高分峰效果。
下面，我们通过一个实例来说明XPS分峰处理的具体应用。
在某次实验中，我们使用XPS对一种新型材料的表面进行了分析。
首先，对该材料的XPS谱图进行分峰处理，得到不同能量范围内的光电子峰、俄歇电子峰和二次电子峰。
然后，根据这些峰的形状、位置和强度等信息，我们可以推断出该材料的化学组成、键结构和氧化态等表面特性。
通过XPS分峰处理，我们可以得到更加详细的材料表面信息，从而为材料的研究和应用提供有力支持。
XPS分峰的分析实例
X P S分峰的分析实例(总23页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除材料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，表示起始结合能，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42、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63、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。
图74、加峰：点Add peak，出现小框，在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型（一般选s），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。
XPS分峰的分析实例要点
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42、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63、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。
图74、加峰：点Add peak，出现小框，在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型（一般选s），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。
109-教学案例-X射线光电子能谱分析
天津大学精品课程-材料现代研究方法材料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42、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。
图5图63、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。
图74、加峰：点Add peak，出现小框，在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型（一般选s），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。
XPS能谱处理数据的方法
XPS能谱处理数据的方法X射线光电子能谱（XPS）是一种常用的表面分析技术，广泛应用于材料科学、化学、生物学等领域。
XPS能够提供元素的化学状态、表面成分、表面电荷状态等信息，是研究表面化学性质和表面结构的重要手段。
在实际应用中，人们通常需要对XPS数据进行处理和分析，以获得更准确的信息。
下面将介绍一些常用的XPS能谱处理数据的方法。
一、背景子扣除在XPS实验中，由于仪器本底信号和样品信号的叠加，最终的谱图中会包含一定程度的背景信号。
因此，在数据处理过程中，需要对谱图中的背景信号进行扣除，以减少干扰，提高信噪比。
背景子扣除的方法通常包括：1.线性插值法：通过在峰附近选择几个能量点，建立背景信号的线性插值模型，然后将该模型减去原始谱图中的信号，实现背景子扣除。
2. Shirley法：对于复杂的背景信号，可以采用Shirley法进行拟合处理。
该方法通过对谱图中的背景信号进行非线性曲线拟合，得到更准确的背景子信号。
3. Tougaard法：Tougaard法是一种基于自由度高斯分布的背景子扣除方法，能够较好地处理各种类型的背景信号。
二、峰拟合峰拟合是XPS数据处理中的一项重要工作，通过对峰形进行分析和拟合，可以获得各元素的峰位置、峰强度、峰形态等信息。
在进行峰拟合时，通常采用以下方法：1.高斯拟合：高斯函数是最常用的峰拟合函数之一，可以准确地描述对称的峰形。
在XPS数据处理中，通常将峰拟合为高斯峰，并通过拟合得到各元素的峰位置和峰强度等参数。
2.洛伦兹拟合：洛伦兹函数适用于描述非对称的峰形，在一些情况下可以比高斯函数更好地拟合实验数据。
3. Voigt拟合：Voigt函数是高斯函数和洛伦兹函数的组合，能够同时考虑高斯和洛伦兹的特点，适用于处理同时存在对称和非对称峰形的情况。
三、能级校正在XPS实验中，由于仪器漂移、折射率、能量校准等因素的影响，获得的数据可能存在一定的能级偏移。
因此，在数据处理过程中，需要对XPS数据进行能级校正，以获得更准确的结果。
xps处理与分峰步骤
2004 5 30 12 48 10
255 0
XPS Al K-alpha
1486.6 0 0 0 0 0
FAT 30 1E+37 4.453 0 0 0 0 0 N1s N1s -1 Kinetic Energy eV 1072.6 0.05 1
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、数据输出： 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。
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。
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。
将拟合好的数据重新引回到Origin:
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Ｘ射线光电子能谱 数据处理及分峰步骤
中国科学院化学研究所 刘芬
2005.10.21
Region 1
一、在Origin中作图步骤： 1、打开文件，可以看到一列数据，找到相应元素（如
N1s）对应的Region (一个Region 对应一张谱图), 一个文件有多个Region。 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
7、此时即可以作出N1s谱图。 8、画出来的图有可能有一些尖峰，那是脉冲，应把它们去
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得分析实例例:将剂量为１ 107ions／cｍ2,能量为45KeＶ得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,试对其中得C１s高分辨扫瞄谱进行解析,以确定各种可能存在得官能团、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 表示得就是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开始表示就是光电子强度。
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将生成得数据导入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,检查谱图就1ｓ是否有尖峰,如果有,那就是脉冲,应把它们去掉,方法为点Ｏriｇiｎ软件中得D ａｔａ—Move Data Ｐoints,然后按键盘上得 或。
箭头去除脉冲、本例中得实验数据没有脉冲,无需进行此项工作。
将column A与Ｂ中得值复制到一空得记事本文档中(即成两列得格式,左边为结合能,右边为峰强),并存盘,见图4。
图４2、打开XＰS Peaｋ,引入数据:点Ｄaｔa－-Iｍｐorｔ(ASＣＩI),引入所存数据,则出现相应得XPＳ谱图,见图5、图63、选择本底:点Ｂａｃkｇrｏｕｎd,因软件问题, Hｉgh ＢE与LｏｗＢE 得位置最好不改,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。
图74、加峰:点Ａdd ｐeaｋ,出现小框,在Ｐeaｋ Tyｐe处选择s、p、d、ｆ等峰类型(一般选s),在Positioｎ处选择希望得峰位,需固定时则点fix前小方框,同法还可选半峰宽(FWHM)、峰面积等。
【干货】XPS数据处理及分峰的分析实例
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42、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63、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。
图74、加峰：点Add peak，出现小框，在Peak Type处选择s、p、d、f等峰类型（一般选s），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。
n1s xps的分峰
n1s xps的分峰摘要：1.分峰概念介绍2.XPS技术的基本原理3.XPS应用于材料分析的优势4.XPS分峰方法的具体步骤5.影响XPS分峰结果的因素6.提高XPS分峰准确性的方法7.总结正文：一、分峰概念介绍在XPS（X射线光电子能谱）分析中，分峰是指通过对样品表面进行扫描，获取不同能量范围内的光电子信号，从而得到不同化学状态的信息。
XPS 技术是一种表面分析手段，可以对材料表面的元素和化学状态进行定性、定量分析。
二、XPS技术的基本原理XPS技术基于光电子发射原理，当X射线照射到样品表面时，光子能量被样品中的原子吸收，使原子内层电子跃迁到更高的能级。
随后，高能级电子通过非辐射途径跃迁回低能级，释放出光电子。
光电子的能量与原子的结合能有关，从而可以推断出元素种类及其化学状态。
三、XPS应用于材料分析的优势与其他表面分析手段相比，XPS技术具有以下优势：1.分析速度快，对样品表面损伤小；2.元素分辨率高，可同时分析多种元素；3.化学状态分辨率高，能区分不同化学状态的元素；4.适用于各种形态的样品，包括固体、液体和气体。
四、XPS分峰方法的具体步骤1.样品准备：切割、抛光、清洁样品表面，使其具有良好的导电性；2.XPS测量：将样品放入XPS仪器，进行表面扫描；3.数据采集：设置能量范围、计数率等参数，采集光电子信号；4.数据处理：运用软件对原始数据进行基线校正、峰拟合等处理；5.峰识别：根据光电子能量与结合能的关系，识别元素种类及化学状态；6.定量分析：根据光电子计数，计算元素含量。
五、影响XPS分峰结果的因素1.样品表面清洁度：表面污染会导致峰形broadening，影响元素识别；2.光电子能量分辨率：能量分辨率越高，分峰结果越准确；3.峰拟合方法：合适的峰拟合方法有助于准确识别峰位；4.测量参数设置：如计数率、测量时间等，会影响数据采集的灵敏度和信噪比。
六、提高XPS分峰准确性的方法1.选用高质量的样品制备方法，确保表面清洁；2.优化仪器参数，提高能量分辨率；3.采用合适的峰拟合方法，如高斯拟合、洛伦兹拟合等；4.对比不同测量条件下的分峰结果，优化实验方案。
x射线电子电子能谱法操作步骤
x射线电子电子能谱法操作步骤一、X射线电子能谱（XPS）基本概念1 、X射线电子能谱（XPS）是由X射线照射样品给激发样品内部各原子电子，然后用检测器获得激发前后电子能谱的一种光谱技术，它的使用范围很广。
因为它能快速准确研究物质表面以及表面下几十到数百个原子层的化学和电子结构状态，所以XPS技术在材料学领域上被用来研究材料组成、探寻物质深层特征及其在表面形成机制，是研究材料结构特征的常用方法。
2 、XPS技术的获取信息的基本原理是X射线照射样品，激发样品内部电子，使其处于激发态，当电子从激发态到发射态，用探测器接收各能级电子的发射能量，从而得到物质表面结构及物质深层电子能状态的数据以及样品组成元素等信息。
XPS技术可以在较短时间内准确测定物质表面以及表面下几十到数百个原子层的化学和电子结构状态，因此具有被广泛应用的优势。
二、X射线电子能谱（XPS）操作步骤1、用样品装配器安装样品，用X射线辐照束来去照射样品。
2、调节电子检测器，校准x射线光束强度及能量位置，获取能谱数据。
3、调节电子检测器，攽集样品电子谱数据，将攽集到的数据分析出各能级电子的发射谱图。
4、根据收集下来的XPS数据，对样品的化学结构和电子结构状态进行分析。
5、开发XPS处理软件分析数据，确定样品的本征能级及组分元素。
三、X射线电子能谱（XPS）具体操作1、在XPS仪器上校准系统，以确保测量获得的数据具有可靠性。
操作步骤如下：首先，检查X射线源及其相关硬件设备，确保它们能够正常工作。
其次，调节X射线束强度，以获得满意的信号/噪声比例。
然后，校准X射线发射能量，以确保能量精度。
最后，通过调节检测器的参数以获得最高的可用数据。
2、安装样品，确保样品能够应用程序要求的正确X射线能量照射。
操作步骤如下：首先，安装样品装配器，并将样品置入其中。
其次，调节X射线束强度以获得满意的信号/噪声比例。
然后，在适当的电量下，照射样品，使其激发为指定能级的电子态。
x射线光电子能谱数据处理
元素组成鉴定
Typical XPS Survey Spectrum
主要内容
元素定量分析
元素定量分析
采用元素灵敏度因子法：
1、查找对应元素相应轨道的灵敏度因子，计算峰面积/灵敏度因子 比值； 2、按下面所列公式将各个元素特征谱的峰面积/灵敏度因子比值进 行归一化求和，即可得到各个元素在样品表面的相对含量。
对于同一样品中的两个元素i和j，其原子浓度比为
元素定量分析
操作步骤：
1.打开原始数据后，以binding Energy(BE)作为横坐标，以Intensity 列/Transmission Value 列得到的有效强度I’作为纵坐标，在xpspeak 软件中取基线求得峰面积或是Origin软件中对元素对应的峰进行积分 求得I’。 2.元素灵敏度因子S可查表（见附录RSF）得到。 3.运用公式计算可得元素原子相对浓度极其比值。
说明：另一种求算峰面积方法是：用原始数据的binding Energy(BE) 作为横坐标， Integin软件中对元素对应的峰进行积分求得。这两种方 法的求得元素的相对原子浓度比相差不多。
主要内容
元素化学态分析
元素化学态分析
x射线光电子能谱数据处理
主要内容
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
主要内容
仪器型号及主要参数
仪器型号及主要参数
X射线光电子能谱仪型号：AXIS ULTRA DLD （岛津集 团Kratos公司生产） X射线源：单色化Al靶，Al Kα hv=1486.6eV 样品分析区域：700×300µm
元素化学态分析
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。
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Ｘ射线光电子能谱数据处理及分峰步骤
中国科学院化学研究所
刘芬
2005.10.21
Region 1
2004
5
30
12
48
10
255
XPS
Al K-alpha
1486.6
FAT
30
1E+37
4.453
N1s
N1s
-1
Kinetic Energy
eV
1072.6
0.05
1一、在Origin中作图步骤：1、打开文件，可以看到一列数据，找到相应元素（如N1s ）对应的Region (一个Region 对应一张谱图),一个文件有多个Region 。
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。
N1s N1s -1Kinetic Energy eV 1072.60.051Counts pulse counting 0.160000
401
2202.52
4127.08
2458.36
2559.72
2523.56
2553.48
2509.8
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,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)，或直接填1486.6-KE始--
0.05*(i-1)，最后点do it。
7、此时即可以作出N1s谱图。
8、画出来的图有可能有一些尖峰，那是脉冲，应把它们去
掉，方法为点Data-Move Data Points，然后按键盘上的或箭头去除脉冲。
二、分峰步骤
1、将所拷贝数据转换成TXT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，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。
4、加峰：
点Add peak ，出现小框，在Peak Type 处选择s 、p 、d 、f 等峰类型（一般选s ），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Pt4f 7/2和Pt4f 5/2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、拟合：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、参数查看：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region满意，可改变这些峰的参数，然后再点Optimise。
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、数据输出：
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。
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。
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。
将拟合好的数据重新引回到Origin:。