[재료 실험]xps 실험

목차

1.xps 장비 소개
2.분석 그림
3.진공에 대해서
4.출처

본문내용

1. XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)
photons이 물질에 입사될 때, 원자나 분자로부터 방출된 전자들의 에너지를 측정하는 기기이다. XPS는 ESCA (Electron Spectroscopy for Chemical Analysis)라고 부르기도 하며 soft X-rays (AlKα or MgKα)를 사용하여 원자내 core levels의 전자들을 축출한다. 이러한 core leves의 에너지(즉, 결합에너지(binding energies))는 원소에 따라 다르다. 결합에너지는 초기의 방사에너지(irradiation energy)와 photoelectron의 에너지차로서 측정되는데, 이로서 원소들의 확인이 가능하다, 수소(H)와 헬륨(He)원소를 제외하고는 상당히 정확히 측정할 수 있다. 일반적으로 대부분의 원소들은 0.02 - 0.2% a/a의 실제적인 분해능내에서 탐지가 가능한데, 이는 monolayer 의 1 - 10%에 해당된다.
또한 원자로부터 방출된 Photoelectron의 에너지는 화학결합의 결과 원자들이 가지고 있는 하전가(charge)도 어느정도 결정할 수 있다. 따라서 많은 원소들에 대한 결합에너지와 전기음성도(electronegativity)에 대한 데이타가 XPS를 이용하여 축적되어 있다. 실용적인 관점에서 볼 때 원소의 산화상태(oxidation states)와 그외 구조적인 효과까지도 구분할 수 있기 때문에 촉매, 고분자, 부식등의 연구분야에 많이 이용되고 있다.
XPS의 chamber는 고진공으로 되어 있고 시편이 X-ray photons에 조사된 후 시편의 표면에서 방출된 photoelectron이 Electron Energy Analyser로 들어가서 에너지를 분석하게끔 되어 있다. 시편에서 방출된 photoelectron의 운동에너지(kinetic energy)는 아주 작아서, 시편 표면의 1-5 nm 깊이에서 방출된 photoelectrons만이 spectrometer까지 도착할 수 있다.

참고 자료

http://super.gsnu.ac.kr/lecture/analysis/xps.html
http://www.metalnet.co.kr/tech/finising/finising-ION/ion_1.html