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

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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

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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。

图7

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。点Delete peak可去掉此峰。然后再点Add peak选第二个峰，如此重复。

在选择初始峰位时，如果有前人做过相似的实验，可以查到相应价键对应的峰位最好。但是如果这种实验方法比较新，前人没有做过相似的，就先用标准的峰位为初始值。最优化所有的峰位，然后看峰位位置的变化。

本例中加了三个峰，C元素注入单晶硅后可能形成C-C、C-Si和C-H三个价键。根据这三个价键对应的结合能确定其初始峰位，然后添加。具体过程见图8、9、10。

图8

图9

图10

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。最终拟合结果见图11。

图11

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、点击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。

点击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。

点击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。

点击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。

XPS能谱数据处理

王博吕晋军齐尚奎

能谱数据转化成ASC码文件后可以用EXCEL、ORIGIN等软件进行处理。这篇文章的目的是向大家介绍用ORIGIN软件如何处理能谱数据，以及它的优势所在。

下面将分三部分介绍如何用ORIGIN软件处理能谱数据：1、多元素谱图数据处理2、剖面分析数据处理3、复杂谱图的解叠

一、多元素谱图的处理：

1、将ASC码文件用NOTEPAD打开：

2、复制Y轴数值。打开ORIGIN，将Y轴数据粘贴到B（Y）：

3、如图：点击工具栏plot，选择line

4、出现下图：点击B（Y），再点击<->Y，使B（Y）成为Y轴数据。然后在“set X values”中输入起始值和步长。

5、点击OK，得到下图：

6、利用ORIGIN提供的工具可以方便的进行平滑、位移。

A.位移：

1）如图：选择analysis→translate→vertical或horizontal可以进行水平或垂直方向的位移。我们以水平位移为例进行讲解。

2）在图中双击峰顶，如图示（小窗口给出的是此点的X，Y值）

3）然后在图中单击其他位置找到合适的X值（小窗口给出的是红十字的X，Y值）

4）双击红十字的位置，峰顶就会位移到此处：

位移可以反复多次的进行，垂直方向的位移和水平方向的一样。

B、平滑

1）如图选择：

2）出现下面的小窗口

3）点击settings出现下面的界面（如果想用平滑后的代替原始的，选择”replace original”,如果想重新做图选”add to worksheet”，下面的数值不用改变）

4）点击operation,选择savizky-golay进行平滑。得到下图：

二、剖面分析数据处理：

1、用写字板打开ASC码文件，选取所需要的元素

元素名称

剖面分析中的CYCLE 数

起始值及步长

Y轴数据