XPS能谱数据处理

XPS能谱数据处理

材料,射线光电子能谱数据处理及分峰的分析实例

72例:将剂量为1，10ions/cm，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高分辨扫瞄谱1s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表示的是C电子，299.4885表示起始结

1s1s

0.2500表示结合能递减步长，81表示数据个数。从15842开始表示是光合能，-

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:

元素名称

X轴起始点

X轴步长

采集的数据点

总数 Y轴数值

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