ITO薄膜的XPS和AES研究

分别用 ＸＰＳ和 ＡＥＳ分析了ＩＴＯ薄膜真空退火前后各元素化学状态的变化和深度分布情况．研究表明,退火前后Ｓｎ和Ｉｎ处于各自相同的化学状态中．Ｏ以氧充足和氧缺乏两种化合状态存在,其结合能值分别为（５２９．９０±０．３０）ｅＶ和（５３１．４０±０．２０）ｅＶ．氧缺位状态主要分布在薄膜表层各元素在薄膜体内分布均匀而在膜基界面存在金属富集     

青铜文物光电子能谱分析

采用光电子能谱(XPS)分析方法研究了成都金沙遗址出土铜条和方孔型器两种青铜表面锈层膜的元素及其化学状态.实验结果表明,铜条和方孔型器青铜的锈层膜中都存在纯铜晶粒和PbCO3/PbO,但没有发现导致"青铜病"的有害Cl元素,而在方孔型器锈层膜中发现有S2-/SO42-.铜条和方孔型器夹层锈层膜中的Sn元素完全以SnO2形式存在,从而使青铜合金免遭进一步腐蚀.此外,还结合实验结果讨论了青铜的腐蚀过程与环境之间的关系.     

原子力显微镜与X射线光电子能谱对ITO表面改性的研究

采用氧气等离子体(OP)处理对氧化铟锡(ITO)薄膜进行表面改性,通过原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱(XPS)和四探针等测试手段对薄膜样品进行表征,研究了OP处理对ITO表面性质的影响.实验结果表明OP处理有效去除了ITO表面的污染物,优化了ITO表面的化学组分,降低了ITO表面的粗糙度和方块电阻,改善了ITO的表面形态.与此同时,通过XPS监测研究了OP处理后ITO表面化学组分随老化时间的变化,结果显示经过优化的化学组分随老化时间增加而逐渐退化.另外,以OP处理后经过不同老化时间的ITO样品作为空穴注入电极,制备了有机电致发光器件(OELD),通过测试器件的电压-电流-亮度特性,进一步研究了ITO表面性质对于OELD光电性能的影响.     

NiAl2O4材料的X射线光电子能谱分析

多晶半导体陶瓷材料ＮｉＡｌ２Ｏ４是一种很有应用价值的高温热敏材料。本文介绍了这种材料的合成方法，并用ＸＲＤ技术分析该材料在不同合成温度下的相态及晶体结构。结果表明：合成物主晶相为尖晶石型Ｎｉ１－ｘＡｌ２Ｏ４，次晶相为ＮｉＯ，且随合成温度的提高，ＮｉＯ含量大幅度减少。本文根据ＸＰＳ分析结果，重点讨论了样品中各元素在不同合成温度下的结合能位移。分析表明：Ｎｉ１－ｘＡｌ２Ｏ４中存在有Ｎｉ空位，随着合成温     

K_xC_(60)电子态的光电子能谱的初步研究

早在1983年就从含碳的烟雾中发现C_(60)的存在,但是在1990年5月份之前,人们对这种固体的状态了解甚少。近来用自制的真空充氦放电装置制备得到C_(60_和C_(70),并且用核磁共振、红外谱等方法在室温下测得了C_(60)的有关信息(另文发表)。本文主要报道用自制的C_(60)在超高真空环境蒸发到GaP(111)表面上.并原位做紫外光电子谱(UPS)研究的初步结果。     

X射线光电子能谱(XPS)

在对许多材料的研究和应用中,了解其表面特性是很重要的。而要获得材料的表面特性,就需要一些特殊的仪器,对各种材料从成分和结构上进行表面表征。其中,X射线光电子能谱(XPS)由于其对材料表面化学特性的高度识别能力,成为材料表面分析的一种重要技术手段。 X射线光电子能谱的基本原理(图1)是当一束特定能量的X射线辐照样品,在样品表面发生光电效应,就会产生与被测元素内层电子能级有关的具有特征能量的光电子,对这些光电子的能量分布进行分析,便得到光电子能谱图。XPS起始于发现光电效应之后不久,1914年Rutherford即成功地表述了XPS的基本方程:     

青铜文物的光电子能谱分析

采用光电子能谱(XPS)法分析了成都金沙遗址出土铜条和方孔型器两种青铜表面锈层膜的元素及其化学状态.结果表明,两种青铜的锈层膜中都存在纯铜晶粒和PbCO3/PbO,但未发现导致"青铜病"的有害元素Cl,而在方孔型器锈层膜中发现有S2-/SO42-.铜条和方孔型器夹层锈层膜中的Sn完全以SnO2形式存在,从而使青铜合金免遭进一步腐蚀.此外,还讨论了青铜的腐蚀过程与环境的关系.     

亚硝酸甲酯在多晶钯表面上吸附的光电子能谱

通过对低温和室温下的钯表面吸附亚硝酸甲酯的角分辨紫外光电子能谱（UPS）的分析，以及对亚硝酸甲酯（CH3ONO）分子的abinitio理论计算，讨论了UPS的几个港峰对应轨道的性质，并对照相应能缓的分子轨道组成和Mulliken集居数分析，提出在低温下CH3ONO主要是通过中心氧原子与Pd的d轨道相互作用而吸附的。与NO和CO共吸附峰相比较，则认为在室温下亚硝酸甲酯分解为NO和CO等的共吸附。本工作有助于亚硝酸乙酯与CO在Pd／Al2O3上气相催化合成草酸二乙酯机理的理解。     

锌铁合金镀层铬酸盐黑色钝化膜的光电子能谱研究

用Ｘ光电子能谱（ＸＰＳ）结合Ａｒ＾＋刻蚀技术研究了Ｚｎ－Ｆｅ合金镀层（Ｆｅ〈１ｗｔ％）铬酸盐黑色钝化膜的组成随深度的变化。结果表明：钝化膜层和过渡层厚度分别为１６０ｎｍ和２４０ｎｍ;钝化层的组成基本上是均匀的,含有Ｃｒ,Ｏ,Ｚｎ,Ａｇ,Ｃｕ,Ｆｅ,Ｓ等元素;从Ａｒ＾＋刻蚀曲线的组成恒定区求得膜层主要元素相对浓度约为３２．２４ａｔ％ Ｃｒ,６３．２６ａｔ％ Ｏ,４．５０ａｔ％ Ｚｎ。     

磁性多层膜的Ф射线光电子能谱研究

用射频／直流磁控溅射法制备了ＮｉＯｘ／Ｎｉ８１Ｆｅ１９和Ｃｏ／ＡｌＯｘ／Ｃｏ磁性薄膜。利用Ｘ射线光电子能谱研究了ＮｉＯｘ对Ｎｉ８１Ｆｅ１９耦合交换场Ｈｅｘ与ＮｉＯｘ化学状态的关系以及Ｃｏ／ＡｌＯｘ／Ｃｏ磁性薄膜中ＡｌＯｘ对Ｃｏ膜的覆盖状况。结果表明：Ｈｅｘ的大小只与＋２价镍有关,单质镍和＋３价镍对Ｈｅｘ没有什么作用;在Ｃｏ／ＡｌＯｘ／Ｃｏ磁性薄膜中,Ａｌ层将Ｃｏ膜完全覆盖所需的要最小厚度为２．０ｎ     

有序分子薄膜结构的X射线光电子能谱表征

有序分子薄膜由于其特殊的结构而表现出优异的性能。为此,人们对微结构与宏观性能之间的关系极为重视。本文重点讨论了近年来X射线光电子能谱在有序分子薄膜位结构分析中取得的结果及其应用情况。其中包括薄膜厚度的确定、薄膜-基底界面结构、分子之间的相互作用情况及其有序分子结构对薄膜电学、气体敏感特性等宏观性能的影响。研究结果说明,X射线光电子能谱由于其对薄膜的损伤小、表面探测灵敏度高和较高的能量分辨能力,因此是确定有序分子薄膜微结构的重要手段之一。     

用XPS和AFM等方法研究氮化钛薄膜的物理化学特性

采用反应非平衡磁控溅射方法制备了氮化钛(TiN)薄膜,沉积时的衬底偏压的范围从0V到-500 V.实验结果表明:TiN薄膜的物理特性和力学性能随衬底偏压变化,最佳的薄膜硬度与弹性模量在偏压为-100 V时得到.AFM的测量结果显示薄膜的表面形貌和粗糙度随衬底偏压变化有一个非线性的变化趋势,同样的趋势也出现在Ti2p和N1s的芯态能谱上.特定谱峰的强度和位置的变化预示着偏压引起的薄膜成分和化学态的变化,XPS的结果表明:适当的偏压有助于TiN的成键,稳定的化学结构防止了表面的氧化和扩散,抑制了杂质和缺陷的形成,良好的机械特性归于表面形貌的改善.     

X-ray Photoelectron Spectroscopy Studies of TixAl1-xN Thin Films Prepared by RF Reactive Magnetron Sputtering

TixAl1-xN films have been prepared by RF reactive magnetron sputtering. X-ray diffraction results showed that TixAl1-xN thin films in this study were hexagonal wurtzite structure with the Ti content up to 0.18. X-ray photoelectron spectrocopy studies provided that the N1s core-electron spectrum of TixAl1-xN thin film brodend with increasing Ti content, and the difference of the chemical shifts for Ti2p3/2 line between TiN and TixAl1-xN thin film was 0.7 eV.     

ZnS薄膜的溅射沉积及其XPS研究

用Ａｒ^＋束溅射沉积技术在ＨｇＣｄＴｅ表面实现了ＺｎＳ的低温沉积．用Ｘ射线光电子能借（ＸＰＳ）对上述ＺｎＳ薄膜以及热蒸发ＺｎＳ薄膜中的Ｚｎ、Ｓ元素的化学环境进行了对比实验研究．实验表明：离子束溅射沉积ＺｎＳ薄膜具有很好的组份均匀性,未探测到元素Ｚｎ、Ｓ的沉积．     

膨胀石墨的形貌结构与表面功能基团的XPS研究

膨胀石墨的孔结构和表面化学组成对其物化性能有着很大影响,利用扫描电镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）对550～920℃制备的膨胀石墨形态结构和表面功能基团进行了表征,结果表明：在蠕虫状的膨胀石墨粒子表面和内部存在大量的网状孔洞,这些网络状孔洞是由10～50nm厚的石墨片叠合而成的平行塌陷片层构成;膨胀石墨表面化学组成以C、O元素为主,其它元素含量较低,其表面存在有-C=O、-C-O和-O-O-（过氧基团）等功能基团.     

磁性半导体GdxSi1-x的XPS研究

采用离子束技术,在n型硅基片上注入稀土元素钆,制备了磁性/非磁性p-n结.本文中使用的XPS对制备的样品进行测试,利用Origin 7.0提供的PFM工具进行研究,O1s束缚能介于金属氧化物和SiO2中O1s的束缚能之间,Si2p的XPS谱分裂为两个峰,其中一个是单质Si的,另一个介于单质Si和硅化物之间,Gd4d的束缚能介于金属钆和氧化钆中的Gd4d之间,说明GdxSi1-x形成了无定形结构.     

GaN基热氧化物的XPS和椭偏光谱研究

采用X射线光谱R(XPS)和椭偏测试仪(SE)对GaN材料干氧氧化所得氧化物薄膜的组分、厚度、光学常数等物理特性进行了研究.当氧化温度为900℃、氧化时间为15～240min时,XPS测试结果表明,所得氧化物类型为Ga_2O_3,且由于大量O空位的存在,其表面Ga/O比率约为1.2.SE测试结果表明,GaN线性氧化速率约为40nm/h,呈抛物线生长,最终平均氧化速率约为25nm/h.在300～800nm测试范围内,Ga_2O_3折射率为1.9～2.2,与文献测试结果相符.但在300～400nm测试范围内存在反常色散现象,这与GaN在此波段的强吸收有关.