XPS数据处理步骤_北京科技大学
xps分峰处理
xps分峰处理【原创实用版】目录1.XPS 分峰处理的概述2.XPS 分峰处理的原理3.XPS 分峰处理的步骤4.XPS 分峰处理的应用实例5.XPS 分峰处理的优点和局限性正文一、XPS 分峰处理的概述XPS（X-ray Photoelectron Spectroscopy，X 射线光电子能谱）分峰处理是一种对 XPS 数据进行分析的方法，主要用于测量材料表面元素的种类和化学状态。
在实际应用中，样品表面的成分复杂多样，需要通过分峰处理来解析各种元素的信号，从而得到准确的表面成分信息。
二、XPS 分峰处理的原理XPS 分峰处理基于 XPS 数据的特点，通过对数据进行多次平滑、拟合和去趋势处理，从而将原始数据中的各个元素信号分离出来。
分峰处理的核心思想是利用不同元素的能谱形状和强度差异，通过一系列算法将这些差异放大，以便于识别和分离各个元素的信号。
三、XPS 分峰处理的步骤1.数据预处理：对原始 XPS 数据进行基线校正、噪声去除和平滑处理，以提高数据质量。
2.能谱分解：根据样品中元素的种类和能量范围，选择合适的分峰方法对数据进行分解。
常见的分峰方法有峰拟合、峰识别和自动基线校正等。
3.峰强度计算：对分解后的各个元素峰进行强度计算，以便于分析元素的相对含量和化学状态。
4.结果分析：根据分峰处理后的结果，分析样品表面的元素种类、化学状态和分布情况，为材料表面研究提供依据。
四、XPS 分峰处理的应用实例XPS 分峰处理广泛应用于各种材料表面的分析，如金属、氧化物、半导体和聚合物等。
以下是一个具体的应用实例：某金属材料表面需要分析其元素种类和化学状态，采用 XPS 分峰处理技术对表面进行分析。
首先对原始 XPS 数据进行预处理，然后利用分峰方法将数据中的元素信号分离出来。
最后，根据分峰处理后的结果，分析表面元素的种类、化学状态和分布情况，为材料表面研究提供依据。
五、XPS 分峰处理的优点和局限性优点：1.高分辨率：可以准确测量样品表面各种元素的种类和化学状态。
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I大的峰强，n，I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：Region 1「■同反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 Backgrou nd 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数据分析方法
XPS数据分析方法XPS数据分析方法指的是通过使用X射线光电子能谱（XPS）来研究材料表面元素的组成、化学状态、分布以及电荷状态等信息的一种分析方法。
XPS是一种非破坏性的表面分析技术，主要用于材料科学、化学、物理、能源等领域的表面和界面分析。
下面是关于XPS数据分析方法的一些内容。
1.XPS原理XPS是基于光电离现象的一种分析技术。
当实验样品暴露在具有一定能量的X射线束下时，样品表面的原子会被激发，其中部分电子会被激发到费米能级以上，形成X射线光电子。
这些光电子经电场作用会被收集并形成能谱。
通过分析能谱可以得到样品表面元素的信息。
2.XPS数据处理XPS实验获得的原始数据包含了来自不同元素的能量信号，以及其他噪声信号。
数据处理旨在提取出有用的能量信号，并将其定性和定量分析。
常见的数据处理步骤包括信号峰形辨认、能量校正、背景修正和分峰拟合等。
3.峰形辨认峰形辨认是将实验数据中的峰与相应的元素进行匹配的过程。
每个元素具有特定的光电子能量，因此可以通过比较实验获得的能谱与已知元素的能谱进行匹配，确定元素的存在。
4.能量校正能谱中的能量量度需要进行校正，以获得准确的能谱峰位置。
能量校正的常用方法是通过硬币吸收边界（coinicidence absorption edge）或内部参考能谱进行校正。
这样可以消除能量测量中的偏差。
5.背景修正实验信号中常常会包含一些背景信号，如弹性散射信号、底部信号等。
这些背景信号对于准确的数据分析来说是干扰因素，需要进行背景修正。
背景修正的方法可以是线性背景修正或曲线拟合法。
6.分峰拟合分峰拟合是基于已知的能量峰进行曲线拟合，以确定元素在样品中的化学状态和相对丰度。
常见的拟合函数包括高斯函数、洛伦兹函数和Pseudo-Voigt函数等。
7.数据分析通过对能谱的峰进行定量分析，可以获得材料表面元素的组成和相对丰度。
此外，还可以通过分析峰的形状和位置得到元素的化学状态信息。
通过与已知物质的对比，可以推测样品的化学成分，并深入了解材料的特性。
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原始数据处理含分峰拟合
XPS 原始数据处理（含分峰拟合）1. XPS 高分辨谱可以拿到什么数据?般而言，大家在做高分辨谱的时候，是期望看到表面某些元素的电子结构信息,判断该元素的化学态以及所处的化学环境等等，进而说明样品的表面结构或其变化。
故此，XPS 的高分辨一定是有针对性的，所要测的元素也是大家很明了的。
在上一期我们说过，对于绝缘体或者半导体而言，具有荷电效应，因此除了大家 想要测的元素之外，一般测试的时候还需要测一个 C 的高分辨谱，用于荷电校正。
国内像XPS 这样的大型仪器一般都有专人进行测试，因此我们所得到的原始数据 般为xls 文件。
下图所示为PbQ 的XPS 原始数据，除了 Pb 0之外，还有C 的高 分辨谱以及各元素的半定量分析结果。
2. 荷电校正如何进行校正呢？上一期分享中我们已经说过，荷电校正一般将外来污染碳（284.8eV ）作为基准。
具体如何操作呢? 1）.计算荷电校正值。
45 67AxisEnergyEleaents-2016S C:\traLning\l iufu\ltLsc\E3peri*cnt\KonQ 650Um\Polnt <005\01s Scan. ¥GD131415 Einding Energy (£) 16 17 13药27J8293031毎一页代叢無一种元索的高分耕谱” peak table 给出的是半定量蜻果数扌亳•表*Counts / s545,oe55483. 7544.9855736.日 544. SE 55247.2 544,78 54363. 6 544,68 54709. 8 544, 58 55383.2 吕g 46 5431&. 3544, 38 54745.6 544.2054309. S 544.1855118.1 544. OB54741.7 543, 58544&3. 8 543. 88 53956.6 543. 7853763.4 543. ABj5R丘4曲7拿到XPS 高分辨谱，第步是要进行荷电校正，得到准确的结合能数据。
xps操作方法
xps操作方法一、XPS是什么？1.1 XPS全称为X ray Photoelectron Spectroscopy，也就是X射线光电子能谱。
这可是个相当厉害的分析工具呢，就像是材料分析领域的一个神探。
它主要是用来研究材料表面的元素组成、化学状态啥的。
打个比方，就像你要了解一个人的身份，这个工具就能把材料表面的那些元素一个个揪出来，看清楚它们到底是谁。
1.2 这个技术的原理其实也不是特别复杂。
简单来说，就是用X射线去照射材料表面，然后材料表面的电子就会被激发出来，就像被叫醒了一样。
通过测量这些被激发出来的电子的能量和数量，就能知道材料表面都有哪些元素，以及这些元素的状态，是在“休息”还是在“工作”（化学状态）。
二、操作前的准备。
2.1 样品准备是关键的一步。
你的样品得干净整洁，可不能脏兮兮的。
这就好比你要去见重要的客人，得把自己拾掇干净一样。
如果样品表面有杂质，那分析结果可就会被搞得乱七八糟，就像一锅好汤里掉进了老鼠屎。
所以要把样品表面处理好，该清洗的清洗，该打磨的打磨。
2.2 设备检查也不能马虎。
就像开车前要检查汽车一样，操作XPS前也要检查设备的各个部分。
看看电源是不是稳定，各种探测器是不是正常工作。
要是设备有问题，那做出来的结果就跟瞎猜差不多，完全不靠谱。
三、操作过程。
3.1 把样品放到设备里。
这个过程要小心翼翼的，就像把宝贝放进保险箱一样。
放的时候要按照设备的要求来，不能乱放，不然可能会损坏样品或者影响检测结果。
这时候就像是在走钢丝，每一步都得谨慎。
3.2 设置检测参数。
这就需要根据你的样品和你想要得到的结果来调整。
比如说你想检测某种特定元素的深度分布，那就要设置合适的能量和扫描范围。
这就好比做菜的时候要根据食材和口味来放调料，放多放少都不行，得恰到好处。
四、操作后的结果分析。
4.1 得到数据之后，可别被那一堆数字和图表给吓着了。
要静下心来分析。
先看看元素的种类，这就像在人群里找熟人一样，一眼就能看到那些熟悉的元素。
20111129-XPS课程-数据处理及分峰步骤介绍
20112011-1111-29
8
C 1s分峰拟合-step 4-1
• 去背底：点background，出现Region 0窗口 • 输入High BE，Low BE（根据鼠标确定位置） • No. of Ave.Pts at end-Point：背底末端数据点平 均，一般默认 • Type一般选择：Shirley • Shirley＋Linear：一般默认（具体见step 3-2） • 点Accept，得到原始谱线（蓝色）+背底（黑色）
点addpeak出现peak0窗口并随机出现第一个小峰黑色点主窗口xpspeak每点一次addpeakpeaks中的数值会增加一个第一个峰为0第二个峰为1依次递增显示红色的小峰即为被激活的峰201120111111292912121s分峰拟合分峰拟合对激活的峰进行设置选择peaktype对应spdf轨道输入sosspinorbitsplittingpdf轨道输入positon根据鼠标确定位置输入fwhmfullwidthhalfmaximum半高峰宽理论值一般小于2ev随着结合能增加而略有增加输入area峰面积输入lorentziangaussian洛伦兹高斯函数比201120111111292913131s分峰拟合分峰拟合其他设置fix
20112011-1111-29
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20112011-1111-29
9
C 1s分峰拟合-step 4-2
• Shirley＋Linear：一般默认 ¾ 0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 ¾ Optimise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
XPS数据处理必备原理、特征、分析、软件及使用最全教程及资源，值得珍藏【文末福利】
XPS数据处理必备原理、特征、分析、软件及使⽤最全教程及资源，值得珍藏【⽂末福利】超值福利资源包下载⽅式见⽂末！01 XPS简介XPS（X-ray Photoelectron Spectroscopy），译为X射线光电⼦能谱，以X射线为激发光源的光电⼦能谱，是⼀种对固体表⾯进⾏定性、定量分析和结构鉴定的实⽤性很强的表⾯分析⽅法。
XPS是⼀种⾼灵敏超微量表⾯分析技术，样品分析的深度约为20埃，可分析除H和He以外的所有元素，可做定性及半定量分析。
定性：从峰位和峰形可以获知样品表⾯元素成分、化学态和分⼦结构等信息半定量：从峰强可以获知表⾯元素的相对含量或浓度▲ XPS测试过程⽰意图▲02 功能和特点（1）定性分析--根据测得的光电⼦动能可以确定表⾯存在哪些元素，a. 能够分析除了氢，氦以外的所有元素，灵敏度约0.1at%，空间分辨率为 100um, X-RAY 的分析深度在 2 nm 左右，信号来⾃表⾯⼏个原⼦层，样品量可少⾄10的-8次⽅g，绝对灵敏度⾼达10的-18次⽅g。
b. 相隔较远，相互⼲扰较少，元素定性的相邻元素的同种能级的谱线标识性强。
c.能够观测化学位移，化学位移同原⼦氧化态、原⼦电荷和官能团有关。
化学位移信息是利⽤XPS进⾏原⼦结构分析和化学键研究的基础。
（2）定量分析--根据具有某种能量的光电⼦的强度可知某种元素在表⾯的含量，误差约20%。
既可测定元素的相对浓度，⼜可测定相同元素的不同氧化态的相对浓度。
（3）根据某元素光电⼦动能的位移可了解该元素所处的化学状态，有很强的化学状态分析功能。
（4）结合离⼦溅射可以进⾏深度分析。
（5）对材料⽆破坏性。
当单⾊的X射线照射样品，具有⼀定能量的⼊射光⼦同样品原⼦相互作⽤：1）光致电离产⽣光电⼦；2）电⼦从产⽣之处迁移到表⾯；3）电⼦克服逸出功⽽发射。
⽤能量分析器分析光电⼦的动能，得到的就是X射线光电⼦能谱。
▲基本原理▲这⽅⾯很多书上都介绍了，归根结底就是⼀个公式：E(b)= hv-E(k)-WE(b): 结合能（binding energy）hv: 光⼦能量 （photo energy）E(k): 电⼦的动能 （kinetic energy of the electron）W: 仪器的功函数（spectrometer work function）通过测量接收到的电⼦动能，就可以计算出元素的结合能。
xps实验报告操作流程
xps实验报告操作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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XPS能谱处理数据的方法(中国科学院)
XPS 能谱数据处理能谱数据转化成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 ）：Y 轴数值X 轴起始点 X 轴步长采集的数据点总数元素名称3、如图：点击工具栏plot，选择line4、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2、打开ORIGIN软件，如图示：选择column add new columns如果你的数据有九个cycle那么你要在下面的窗口选择8。
xps数据荷电校准 -回复
xps数据荷电校准-回复XPS数据荷电校准是一种常用的技术，旨在准确测量材料的表面和光学特性。
这种技术通过使用X射线和电子束来探测和分析材料的化学组成和结构，从而获得材料的物理、化学以及电子学性质的有关信息。
然而，由于样品的荷电问题，导致在表面分析时产生伪迹或伪谱，从而影响了分析结果的准确性。
为了解决这个问题，研究者们开发了XPS数据荷电校准方法。
XPS数据荷电校准主要包括前处理、放电、荷电校准和后处理四个步骤。
下面，我们将一步一步回答关于这些步骤的具体内容。
首先是前处理阶段。
在这一阶段，我们需要准备样品并确保其表面干净、无尘，并处理任何已知的表面缺陷。
这是一个非常关键的步骤，因为表面杂质和污染物会导致不准确的分析结果。
接下来是放电阶段。
由于材料的荷电特性，电荷的存在会导致偏差和伪迹。
为了消除这个问题，我们需要对样品进行放电处理。
放电可以通过将样品暴露在大气条件下或对其进行等离子体处理来实现。
这个过程将会中和样品的电荷，从而消除荷电效应。
在接下来的荷电校准阶段，我们使用一个已知电荷状态的参考样品来调整XPS仪器的仪器参量。
参考样品通常使用表面金属（如金、银等）或其他已知的材料。
通过与参考样品进行比较，我们可以确定仪器效果并校准荷电状态。
最后是后处理阶段。
在XPS分析完成后，我们需要对数据进行后处理以最大限度地减少荷电引起的伪谱和伪迹。
通常采用的方法包括荷电修正算法和背景子。
荷电修正算法是一种数学算法，可以校正各种荷电引起的伪迹。
该算法通过在数据处理过程中将荷电效应去除或降低到最小，以获得更准确的分析结果。
背景子则是一种常用的处理方法，旨在减小认为是由荷电效应引起的背景信号。
背景子可以利用非荷电样品的数据进行拟合和计算，以估计并减小背景信号的影响。
通过这些步骤，我们可以成功地进行XPS数据荷电校准，并获得更准确的分析结果。
这种技术在许多领域，如材料科学、化学和表面科学等方面具有广泛的应用。
不仅可以帮助我们更好地了解材料的性质和表面特性，还可以为新材料的研发和应用提供重要的支持。
xps数据的反褶积处理
XPS（X-ray Photoelectron Spectroscopy，X射线光电子能谱）数据的反褶积处理是一种常用的数据分析方法，用于消除样品表面的非均匀性和背景干扰，以获得更准确的能级分布信息。
XPS数据的反褶积处理主要包括以下步骤：
1. 预处理：首先需要对原始XPS数据进行预处理，包括去除背景信号、校正电荷漂移等。
2. 建立模型：根据样品表面的化学成分和电子结构，建立反褶积模型，通常使用傅里叶变换方法。
3. 反褶积：使用反褶积算法对预处理后的数据进行处理，将原始数据映射到反演模型上，以消除样品表面的非均匀性和背景干扰。
4. 分析结果：对反演后的数据进行分析和解释，得到样品表面的化学成分和电子结构信息。
常用的反褶积算法包括Butterworth反褶积、傅里叶反褶积、Bessel反褶积等。
选择合适的反褶积算法需要考虑样品表面的特性、数据采集条件等因素。
需要注意的是，XPS数据的反褶积处理是一项复杂的工作，需要具备相关的化学和物理知识，以及熟练的数据处理技能。
因此，在进行反褶积处理之前，建议先了解相关的理论知识，并参考专业文献和教程进行操作。
XPS分峰操作步骤演示
利用软件：XPSPEAK
拿到XPS数据后，先进行电荷校正。
将xps峰数据转换成TXT格式：把校准之后的峰的数 据复制粘贴到空白的记事本文档中（结合能，峰 强）并保存。数据第一行前和数据最后一行后不 留空格
打开XPS Peak，导入数据：点Data----Import (ASCII)
调整峰位置、 面积，半峰宽 等直到拟合曲 线和原始峰吻 合
拟合：完成上述步骤之后，点Optimise region进行拟合， 查看拟合效果，可以多次点Optimise region。
保存，点save xps。下回要打开时点Open XPS就 可以打开这副图继续进行处理。
导出数据： Data――Print with peak parameters可打印带各峰参数的谱图。
Data――Export to clipboard，则将图和数据都复制到了剪贴上。
Data――Export （spectrum），则将拟合好的数据存盘，在 Origin中从多列数据栏打开，则可得多：点左上方Background，Type可以根据实 际情况选择，一般选择Shirley 类型。 然后点击 Accept
加峰：
点Add peak，在Peak Type处选择s、p、d、f等峰型，在 Position处选择希望的峰位，想固定峰的位置时则点fix前小 框，同理还可选半峰宽（FWHM）、峰面积等。点Delete peak可去掉峰。然后再点Add peak选第二个峰，如此重复。
XPS 数据处理和分峰
移动结果
实用文档
同理再移动右边 每次移动小于7ev
实用文档
选择范围
实用文档
实用文档
扣背景
实用文档
实用文档
分峰
实用文档
实用文档
实用文档
优化后
实用文档
实用文档
实用文档
实用文档
打开D盘找到txt文件
实用文档
实用文档
Hale Waihona Puke 实用文档实用文档实用文档
实用文档
XPS 数据处理操作
实用文档
实用文档
实用文档
实用文档
可以保证图谱保 存时，文本文件 也随时产生并保 存
点击
打开 谱图 处理
实用文档
可以看到各个元素的摩尔含量
实用文档
先选择要分峰的元素
分峰
实用文档
实用文档
点击此处，出 现下面的窗口
然后点击
实用文档
实用文档
移动
实用文档
实用文档
回移
xps处理及分峰步骤课件
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。
xps处理及分峰步骤
xps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。
xps处理及分峰步骤
xps处理及分峰步骤
xps处理及分峰步骤
xps处理及分峰步骤
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 数据处理及分峰步骤
2005.10.21
xps处理及分峰步骤
Region 1
2004
一、在Origin中作图步骤：
5 30
12
48
1、打开文件，可以看到一列数据，找到相应元素（如
10 255
0
N1s）对应的Region (一个Region 对应一张谱图),
【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。
XPS数据处理
15、分别点击Save XPS、 Export（spectrum）和 Export to clipboard保存图。 16、打开画图板复制入图形可以得到想要 的数据。
8、 双击左上角的1→移走data1_c→OK。 9、 双击smoothed把出现的数据拷贝到新 建的文本文档中并保存 。 10、打开XPS分峰软件。 11、点击data→import（ASCII）→新建 文本文档→打开。
12、点击background，选背景（一般为 linear），背景范围455～462。 13、add peak，选择Peak type：p。然后 添加合理的峰位、FWHM和L－G值。 14、调节峰位、峰面积、FWHM和L－G值。 使虚拟的峰位和实际峰位基本重合。
1、打开EXCEL,找到XPS谱图的表。 2、用C1s的峰值减去284.6eV（等于 1.11）。 3、把需要分析的峰的数据拷贝到Origin里 面。 4、点击A（X）→点击鼠标右键 →点击Set Column Values →col(A)-1.11 → OK。
5、去除多余的数值（剩下453.04～ 462.09）。 6、作图。 7．点击Analysis→smoothing→FFT Filter→5→OK。
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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元素组成鉴别元素定量分析3仪器型号及主要参数12元素化学态分析4仪器型号及主要参数1仪器型号及参数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 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<10nmX射线工作功率：一般为150WContent2元素组成鉴别操作步骤：1.使用Excel打开原始数据。
将表格中数据向下拉，依次为宽谱（wide）及各个元素的窄扫谱图数据。
2.选取所要分析元素图谱的数据区域（如，wide下面的数据）3.将数据拷入Origin软件，以Binding Energy(BE)作为横坐标，Intensity(I)作为纵坐标作图，得到宽谱。
4.不同元素对应有唯一的结合能数值（BE），可与X射线光电子标准谱图进行比对(NIST网址：/xps/selEnergyType.aspx )5.首先鉴别总是存在的元素谱线，如C、O的谱线6.鉴别样品中主要元素的强谱线和有关的次强谱线7.鉴别剩余的弱谱线假设它们是未知元素的最强谱线X YContent3元素定量分析采用元素灵敏度因子法：对清洁（无污染层）均匀样品表面，有I=n·F·A·δ·λ·β(θ) ·T·D 其中，I—所检测光电子强度，即峰强，可用峰的积分面积得到n—样品中待测元素原子浓度令S=F·A ·δ·λ·β(θ) ·T·D定义为原子灵敏度因子RSF因此，对某一样品中两个元素i和j，其原子浓度比为：n i/n j=(I i/S i)/(I j/S j)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Origin软件中作图。
2.根据图谱，可对元素对应的峰面积进行积分，得到I’；元素灵敏度因子S可查表(见附录RSF)得到。
3.运用公式n i/n j=(I i/S i)/(I j/S j)计算可得元素原子浓度比。
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.元素定量分析Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.元素定量分析X YGenerated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.Content4元素化学态分析Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.元素化学态分析操作步骤：1. 对于半导体、绝缘体，测量化学位移前应首先进行荷电 校正。
2. 一般情况下，光电子谱双峰间的距离保持不变，峰间距 可由标准图谱中查得。
3. 对于p、d、f等能级的次能级（如p3/2、p1/2）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。
在峰拟合 过程中要遵循该规则。
如W4f中同一价态的W4f7/2和 W4f5/2峰面积比应为4:3 。
4. 被测原子的氧化态越大，或与电负性大的原子结合时， 内层电子结合能越大大。
5. 根据样品实际情况，进行分峰拟合分析。
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.元素化学态分析I. 荷电校正：对于半导体、绝缘体，需以C为校准峰进行荷电校正: C单质的标准峰位(一般284.8)-实际测得的C单质峰位=需平移的 峰位数Δ，将要分析元素图谱的BE加Δ即得到校正后的峰位。
操作步骤：1. 作出C 1s谱图，标出实际测得的C单质峰位，求得需平移峰位数Δ 2. 选取所要分析元素的谱图数据，将其结合能峰位平移Δ。
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.元素化学态分析Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.元素化学态分析Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.元素化学态分析II. 分峰拟合（软件_XPS Peak4.1）：1. 将经校正后的拟分析元素数据copy至记事本（.txt文件），成 两列格式，左边为结合能，右边为峰强，第一行要直接以数据 开始，不留空行或其他文字，存盘。
如要对数据进行平滑处理 或截取其中一部分数据，需在Origin中事先做好处理。
2. 将.txt数据导入XPS Peak4.1 。
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.元素化学态分析Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.元素化学态分析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. 根据谱图峰形及样品成分分析进行分峰。
（1）添加一对峰。
先添加一个峰，并选择峰形（根据元素主峰 选择）。
（2）拟固定峰位。
（3）添加成对峰中的另一个峰。
可固定其与第一个峰的峰位间距、面积比。
（4）依次添加第二对峰。
（5）设置好所选拟合峰的大致参数后，点Optimise All进行拟合，可以多次点进行拟合，直至拟合后总峰与原始峰能够基本重合。
（6）拟合完成后，分别点XPS Peak Processing中的Rigion Peaks下方的0、1、2、3等可看每个峰的参数，此时XPS峰中变红的为被选中的峰。
可根据拟合情况改变各峰的参数，如取消峰位固定，改变峰宽等，然后再点Optimise All进行拟合。
（7）拟合完成好后，最好使参数%Lorentzian-Gaussian固定为20%左右，此参数值较为合理。
（8）完成所有拟合，点Save XPS存图，下次可以直接点Open XPS打开这副图继续进行处理。
5. 从XPS Peak中将数据输出：（1）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。
（2）Data――Export to clipboard，将图和数据都复制到剪贴板上，可直接粘贴在文档中。
（3）Data――Export（Spectrum），可将拟合好的数据存为.dat格式文件，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。
6. 将拟合好的数据引入Origin中作图，得到拟合谱图。
附：单色器Al 靶测定时元素灵敏度因子（RSF ）表原子序数元素灵敏度因子RSF原子序数元素灵敏度因子RSF3Li 1s 0.0254Be 1s 0.0745 B 1s 0.1596 C 1s 0.2787N 1s 0.4778O 1s 0.7809 F 1s 1.00010Ne 1s 1.34011Na 1s 1.68512Mg 1s 2.26013Al 2p 0.19314Si 2p 0.32815P 2p 0.48616S 2p 0.66817Cl 2p 0.89118Ar 2p 1.15519K 2p 1.46620Ca 2p 1.83321Sc 2p 1.87522Ti 2p 2.00123V 2p 2.11624Cr 2p 2.42725Mn 2p 2.65926Fe 2p 2.95727Co 2p 3.59028Ni 2p 4.04429Cu 2p 5.32130Zn 2p 5.58931Ga 2p 5.58132Ge 3d 0.53633As 3d0.67734Se 3d0.853Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.原子序数元素灵敏度因子RSF原子序数元素灵敏度因子RSF 35Br3d 1.05536Kr3d 1.28737Rb3d 1.54238Sr3d 1.84339Y 3d 2.17540Zr3d 2.57641Nb3d 2.92142Mo 3d 3.32143Tc3d 3.77644Ru3d 4.27345Rh3d 4.82246Pd3d 5.35647Ag3d 5.98748Cd3d 6.62349In 3d7.26550Sn3d7.87551Sb3d8.62752Te3d9.50853I 3d10.34354Xe3d11.067 55Cs 3d11.73556Ba3d12.448 57La 3d9.12258Ce3d8.80859Pr 3d7.62760Nd3d 5.67161Pm 3d 4.59762Sm3d 6.0183 63Eu3d 2.46764Gd3d 1.87365Tb 4d 2.47766Dy4d 2.474原子序数元素灵敏度因子RSF原子序数元素灵敏度因子RSF 67Ho4d 2.46968Er4d 2.46369Tm 4d 2.45470Yb4d 2.45171Lu 4d 2.44172Hf4f 2.63973Ta 4f 3.08274W 4f 3.52375Re 4f 3.96176Os4f 4.46177Ir4f 5.02178Pt4f 5.57579Au4f 6.25080Hg4f 6.91581Tl4f8.39482Pb4f8.32983Bi 4f9.14084Po4f11.013 85At 4f12.07486Rn4f13.109 87Fr 4f14.08588Ra4f15.020 89Ac 4f16.00390Th4f12.725 91Pa 4f—92U 4f18.051 93Np4f 1.00094Pu4f 1.00095Am 4f 1.000Thanks!。