基础应用研究领域 1.材料物理一健结构、表面电子态、固体的能带结构、合金的构成与 分凝、粘附(adhesion)、迁移(migration)与扩散; 2.基础化学一元素和分子分析、化学键、分子结构分析、氧化还原、 光化学; 3.催化科学一元素组成、活性、表面化学反应、催化剂中毒; 4.腐蚀科学一吸附、分凝、气体一表面反应、氧化、钝化; 5.材料化学—XPS是研究各种镀层、涂层和表面处理层(钝化层、保护 层等)的最有效手段,广泛应用于金属、高分子等材料的表面处理、金 属或聚合物的淀积、防腐蚀、抗磨、断裂等方面的分析。 6.微电子技术一电子能谱可对材料和工艺过程进行有效的质量控制和 分析,注入和扩散分析,因为表面和界面的性质对器件性能有很大影 响。 7.薄膜研究一如光学膜、磁性膜、超导膜、钝化膜、太阳能电池薄膜 等。层间扩散,离子注入。 中国绅学发术大学 niverstty of Science and Technology of China
基础应用研究领域 1. 材料物理——键结构、表面电子态、固体的能带结构、合金的构成与 分凝、粘附(adhesion)、迁移(migration)与扩散; 2. 基础化学——元素和分子分析、化学键、分子结构分析、氧化还原、 光化学; 3. 催化科学——元素组成、活性、表面化学反应、催化剂中毒; 4. 腐蚀科学——吸附、分凝、气体—表面反应、氧化、钝化; 5. 材料化学——XPS是研究各种镀层、涂层和表面处理层(钝化层、保护 层等)的最有效手段,广泛应用于金属、高分子等材料的表面处理、金 属或聚合物的淀积、防腐蚀、抗磨、断裂等方面的分析。 6. 微电子技术——电子能谱可对材料和工艺过程进行有效的质量控制和 分析,注入和扩散分析,因为表面和界面的性质对器件性能有很大影 响。 7. 薄膜研究——如光学膜、磁性膜、超导膜、钝化膜、太阳能电池薄膜 等。层间扩散,离子注入
应用XPS的工业领域 ,粘合Adhesion、 农业Agriculture、.汽车制造Automotive、 电池Battery、生物材料Biomaterials、生物医学Biomedical、 生物技术Biotechnology、罐装食品Canning、催化剂 Catalyst、.陶瓷Ceramic、.化学制品Chemical、计算机 Computer、.化妆品Cosmetics、电子工业Electronics、能 源Energy、环境Environmental、纤维织物Fabrics、.食品 Food、燃料电池Fuel cells、地质Geology、玻璃Glass、激 光Laser、照明Lighting、润滑Lubrication、磁存储 Magnetic storage、矿物学Mineralogy、.采矿Mining、纳米 技术Nanotechnology、.核能Nuclear、包装Packaging、绘 画Painting、纸张和木材Paper and wood、电镀Plating、 聚合物与塑料Polymer and plastic、印刷Printing、记录 Recording、半导体Semiconductor、.钢铁Steel、.纺织 Textiles、 薄膜涂层Thin-film coating、焊接Welding 中国绅学我术大字 Jniversity of Science and Technology of China
应用XPS的工业领域 粘合Adhesion、农业Agriculture、汽车制造Automotive、 电池Battery、生物材料Biomaterials、生物医学Biomedical、 生物技术Biotechnology、罐装食品Canning、催化剂 Catalyst、陶瓷Ceramic、化学制品Chemical、计算机 Computer、化妆品Cosmetics、电子工业Electronics、能 源Energy、环境Environmental、纤维织物Fabrics、食品 Food、燃料电池Fuel cells、地质Geology、玻璃Glass、激 光Laser、照明Lighting、润滑Lubrication、磁存储 Magnetic storage、矿物学Mineralogy、采矿Mining、纳米 技术Nanotechnology、核能Nuclear、包装Packaging、绘 画Painting、纸张和木材Paper and wood、电镀Plating、 聚合物与塑料Polymer and plastic、印刷Printing、记录 Recording、半导体Semiconductor、钢铁Steel、纺织 Textiles、薄膜涂层Thin-film coating、焊接Welding
XPS的典型应用 )分子取向 粘合;粘附 〉自组装分子单层构造取,催化;催化作用 向,浓度,厚度,覆盖界面构造 度问题 表面清洁度 变色表面的分析 ,腐蚀/氧化 ,逆向工程 ,表面偏析 表面改性 ,薄膜扩散 ,工艺过程监测 薄膜化学计量与层厚测 〉摩擦学 算 中国斜草投术大室
XPS的典型应用 分子取向 自组装分子单层构造取 向,浓度,厚度,覆盖 度问题 变色表面的分析 逆向工程 表面改性 工艺过程监测 摩擦学 粘合;粘附 催化;催化作用 界面构造 表面清洁度 腐蚀/氧化 表面偏析 薄膜扩散 薄膜化学计量与层厚测 算
8.1、聚合物材料分析 有机化合物与聚合物及生物材料主要由C、H、O、 N、S、P、卤素和其它一些金属等元素组成的各 种官能团构成,因此就必须能够对这些官能团进 行定性和定量的分析和鉴别。 C1s C-C 日H PET Spectrum c-8-0-4-4m 0=C-0C-0 Sat 257206 0 4 CHEMICAL SHIFT 中国绅学我术大学 University of Science and Technology of China
8.1、聚合物材料分析 有机化合物与聚合物及生物材料主要由C、H、O、 N、S、P、卤素和其它一些金属等元素组成的各 种官能团构成,因此就必须能够对这些官能团进 行定性和定量的分析和鉴别
(1)C1s结合能 ,对C元素来讲,与自身成键(C-C)或与H成键(C-D)时C1s 电子的结合能约为284.6eV。(常作为结合能参考) ,当用O原子来置换掉H原子后,对每一C-0键均可引起 C1s电子结合能有约1.5±0.2eV的化学位移。C-0-X中 X(除X=NO,外)的次级影响一般较小(仕0.4eV);X=NO,可 产生0.9eV的附加位移。0的次级影响(C-C-0)一般较 小(0.2e)。 卤素元素诱导向高结合能的位移可分为初级取代效应(即 直接接在C原子上)和次级取代效应(在近邻C原子上)俩部 分。对每一取代这些位移约为: 卤素 初级位移(eV) 次级位移(eV) F 2.9 0.7 CI 1.5 0.3 Br 1.0 <0.2 @ 中园绅学我术大学 niversity of Science and Technology of China
(1) C1s结合能 卤素 初级位移(eV) 次级位移(eV) F 2.9 0.7 Cl 1.5 0.3 Br 1.0 <0.2 对C元素来讲,与自身成键(C−C)或与H成键(C−H)时C1s 电子的结合能约为284.6eV。(常作为结合能参考) 当用O原子来置换掉H原子后,对每一C−O键均可引起 C1s电子结合能有约1.50.2eV的化学位移。C−O−X中 X(除X=NO2 外)的次级影响一般较小(0.4eV);X=NO2 可 产生0.9eV的附加位移。 O的次级影响(C-C-O)一般较 小(~0.2eV)。 卤素元素诱导向高结合能的位移可分为初级取代效应(即 直接接在C原子上)和次级取代效应(在近邻C原子上)俩部 分。对每一取代这些位移约为: