紫外光电子能谱
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由于光源能量较低，线宽较窄（约为0.01eV), 只能使原子的外层价电子、价带电子电离，并 可分辨出分子的振动能级,因此被广泛地用来 研究气体样品的价电子和精细结构以及固体样 品表面的原子、电子结构。
四、实例与图谱分析
谱带形状与轨道的键合性质
I：非键或弱键轨道电子电离 跃迁 II、III：成键或反键轨道电 子电离跃迁； IV：非常强的成键或反键轨 道电子电离跃迁； V：振动谱叠加在离子的连 续谱上； VI：组合谱带；
例一、苯在Ni(111)上的UPS谱
紫外光电子谱图的形状取 决于电离后离子的状态。
化学吸附后，带发生了位移
凝聚分子的谱带明显增 宽，并失去精细结构
气体分子有明显 的振动精细结构
横坐标为分子的电离能In 或
光电子动能 En hv In
苯在ຫໍສະໝຸດ Baidui(111)上的UPS谱
例二、和Si样品有关的一些UPS谱
二、电子能谱分析仪
electron spectroscopy
光电子能谱仪的方框图
紫外光电子能谱分析仪实物图
激发源
试样装置
电子能量分析器
检测器
计算机
多功能电子能谱示意图
1、紫外光源
紫外光电子能谱仪中
使用的高强度单色紫外线源 常用稀有气体的放电共振灯 提供。
UPS 光源的光子能量
气体 I (eV )
Si单晶的UPS谱 （Vb=-27V）
β-SiC单晶的UPS谱（Vb= -27 V）
6H-SiC单晶的UPS谱（Vb= -27 V）
离子束合成的β-SiC样品的UPS谱（Vb= -27 V）
Thank you!
目录
一、紫外光电子能谱的基本原理 二、电子能谱分析仪 三、紫外光电子能谱的应用 四、实例与图谱分析
一、紫外光电子能谱的基本原理
基本原理就是光电效应：
紫外光 外层价电子自由 光电子 （ 激发态分子离子）
能量关系可表示：
hv Eb Ek Er
电子结合能 电子动能
原子的反冲能量
Er
1M
2
ma*2
II (eV )
He
21.22
40.81
Ne
16.85
26.91
16.67
26.81
Ar
11.83
11.62
H
Lyman
10.20
UPS中的He I气体放电灯示意图
2. 电子能量分析器
(1)半球型电子能量分析器 改变两球面间的电位
差，不同能量的电子依次通 过分析器；分辨率高；
(2)筒镜式电子能量分析器 （CMA) 同轴圆筒，外筒接负压
、内筒接地，两筒之间形成 静电场；
灵敏度高、分辨率低； 二级串联；
3. 检测器
产生的光电流：10-3～10-9； 电子倍增器作为检测器； 单通道电子倍增器；多通道电子倍增器；
4. 真空系统
光源、样品室、电子能量分析器、检测器都必须在高真 空条件下工作；
真空度：1.3310-6 Pa 。
三、紫外光电子能谱的应用
四、实例与图谱分析
谱带形状与轨道的键合性质
I：非键或弱键轨道电子电离 跃迁 II、III：成键或反键轨道电 子电离跃迁； IV：非常强的成键或反键轨 道电子电离跃迁； V：振动谱叠加在离子的连 续谱上； VI：组合谱带；
例一、苯在Ni(111)上的UPS谱
紫外光电子谱图的形状取 决于电离后离子的状态。
化学吸附后，带发生了位移
凝聚分子的谱带明显增 宽，并失去精细结构
气体分子有明显 的振动精细结构
横坐标为分子的电离能In 或
光电子动能 En hv In
苯在ຫໍສະໝຸດ Baidui(111)上的UPS谱
例二、和Si样品有关的一些UPS谱
二、电子能谱分析仪
electron spectroscopy
光电子能谱仪的方框图
紫外光电子能谱分析仪实物图
激发源
试样装置
电子能量分析器
检测器
计算机
多功能电子能谱示意图
1、紫外光源
紫外光电子能谱仪中
使用的高强度单色紫外线源 常用稀有气体的放电共振灯 提供。
UPS 光源的光子能量
气体 I (eV )
Si单晶的UPS谱 （Vb=-27V）
β-SiC单晶的UPS谱（Vb= -27 V）
6H-SiC单晶的UPS谱（Vb= -27 V）
离子束合成的β-SiC样品的UPS谱（Vb= -27 V）
Thank you!
目录
一、紫外光电子能谱的基本原理 二、电子能谱分析仪 三、紫外光电子能谱的应用 四、实例与图谱分析
一、紫外光电子能谱的基本原理
基本原理就是光电效应：
紫外光 外层价电子自由 光电子 （ 激发态分子离子）
能量关系可表示：
hv Eb Ek Er
电子结合能 电子动能
原子的反冲能量
Er
1M
2
ma*2
II (eV )
He
21.22
40.81
Ne
16.85
26.91
16.67
26.81
Ar
11.83
11.62
H
Lyman
10.20
UPS中的He I气体放电灯示意图
2. 电子能量分析器
(1)半球型电子能量分析器 改变两球面间的电位
差，不同能量的电子依次通 过分析器；分辨率高；
(2)筒镜式电子能量分析器 （CMA) 同轴圆筒，外筒接负压
、内筒接地，两筒之间形成 静电场；
灵敏度高、分辨率低； 二级串联；
3. 检测器
产生的光电流：10-3～10-9； 电子倍增器作为检测器； 单通道电子倍增器；多通道电子倍增器；
4. 真空系统
光源、样品室、电子能量分析器、检测器都必须在高真 空条件下工作；
真空度：1.3310-6 Pa 。
三、紫外光电子能谱的应用