XPS在金属界面表面腐蚀研究中的应用

评述了X光电子能谱方法在经表面处理、有镀层或涂层的金属腐蚀研究中应用的基本原理及特点,并举出应用实例。     

碳纤维表面处理及其对碳纤维/树脂界面影响的研究

碳纤维增强树脂/石墨复合材料是树脂/石墨双极板材料的一个主要研究内容,纤维与树脂间的界面结合是其中的关键问题.综述了碳纤维的氧化处理、偶联剂涂层处理和等离子体处理方法及各种处理方法对碳纤维/树脂界面的影响.对碳纤维的表面处理,可以提高碳纤维与树脂的界面粘接力,获得良好的界面层,达到对界面的优化处理.     

气相和溶液多硫化物钝化InP表面的XPS和AFM研究

利用Ｘ射线光电子谱和原子力显微镜研究经气要和溶液钝化的ＩｎＰ表面的化学键合、表面残余氧含量、表面刻效应和粗糙度。结果表明，采用气相多硫化物钝化可以获得均匀、光滑和可重复的表面质量，但其热稳定性不如溶液多硫化物钝化的ＩｎＰ表面好。     

Er2O3／Si外延薄膜表面和界面组分研究

利用X射线光电子能谱方法对Si基Er2O3外延薄膜的化学组分进行了分析。在X射线照射样品和氩离子轰击使样品减薄的过程中没有诱发其他的化学反应。研究了清洁的Si和有氧化层的Si衬底上外延生长的Er2O3薄膜的表面和界面化学组分情况,并对上述两种不同的衬底上外延生长Er2O3薄膜的生长模式进行初步探讨。     

气相和溶液多硫化物钝化InP表面的XPS和AFM研究

利用X射线光电子谱和原子力显微镜研究经气相和溶液钝化的InP表面的化学健合、表面残余氧含量、表面刻蚀效应和粗糙度。结果表明 ,采用气相多硫化物钝化可以获得均匀、光滑和可重复的表面质量 ,但其热稳定性不如溶液多硫化物钝化的InP表面好     

Pentcene/SiO2表面随温度变化的AFM研究

以热氧化硅片为衬底,以溶液溶解和真空蒸镀两种方法,在不同温度下制备有机半导体材料并五苯(pentacene)薄膜.用原子力显微镜(AFM)分析了薄膜的形貌,讨论了影响薄膜质量的各种因素.     

碳纤维表面改性及其对碳纤维/树脂界面影响的研究进展

碳纤维具有优异的性能,常用于树脂基体的增强。然而,碳纤维表面具有疏水性和化学惰性,导致其与树脂基体间的界面粘结性较差,因此,有必要对碳纤维进行表面改性。综述了近几年国内外碳纤维表面改性方法的研究进展,以及这些改性方法对碳纤维与树脂基体界面性能的影响,并将这些表面改性方法分为湿化学法改性、干法改性、纳米材料改性三大类,具体的改性方法包括上浆剂改性、等离子体改性、纳米粒子改性等,并对纳米材料改性作了较详细的介绍,希望能为碳纤维表面改性提供一些帮助。     

9,9′-联蒽/SiO_2表面及界面的AFM和XPS的研究

在热氧化硅片的衬底上真空蒸镀了1层9,9′-联蒽的薄膜。利用原子力显微镜和X射线光电子能谱对其表面及界面的形貌和电子状态进行了分析。结果发现表面极不平整,存在大量裂缝和空隙,并吸附了空气中大量的气体分子;9,9′-bianthracene薄膜中的氧,主要来自表面吸附的氧气和水分子的扩散以及湿氧氧化时残留在氧化层中水分子和氧分子的扩散。所以对OFET而言,采用溅射工艺制备的SiO2层应比热氧化生长的SiO2层更合适。     

PTCDA/P-Si表面随温度变化的AFM研究

利用AFM研究了在不同衬底温度及蒸发条件下制备的有机半导体材料PTCDA在P-Si(100)形成的薄膜讨论了其表面形貌及岛状晶核分布与生长温度之间的机理.     

木粉表面自由能和表面极性对木塑复合材料界面的影响

通过毛细管上升法测定了水曲柳木粉(MWF)、落叶松木粉(MWF)的表面接触角,依据Washburn方程和Owens法,求解水曲柳木粉和落叶松木粉的表面自由能及其极性和非极性分量。结果表明,水曲柳木粉的表面自由能为36.06mN/m,体现分子色散力的非极性分量为32.54 mN/m;而落叶松木粉的表面自由能为20.17 mN/m,其非极性分量为10.41 mN/m。因此,与同种塑料复合,水曲柳木粉有比落叶松木粉更好的界面粘接性。扫描电子显微镜进一步证实了水曲柳木粉在基体中的分散性好于落叶松木粉。     

OLEDs中CuPc缓冲层作用的AFM与XPS研究

利用AFM对CuPc/ITO样品表面进行扫描,发现其生长较均匀,基本上覆盖了ITO表面的缺陷,且针孔较少.通过样品表面和界面的XPS谱图分析,进一步证实了这一结果,同时发现,CuPc可以抑制ITO中的化学组分向空穴传输层的扩散.有利于器件的性能的改善和寿命的提高.     

p-Si基PTCDA生长模式的AFM和XPS研究

对有机／无机光电探测器PTCDA／p-Si样品的表面进行得AFM扫描看出,PTCDA呈岛状生长,各岛成圆丘状,岛的分布不均匀,PTCDA层中存在大量缺陷。原因是p—Si(100)衬底的表面原子悬挂键的作用,使硅原子横向移动满足键合需要形成台阶和其它缺陷引起的。将样品表面的XPS全谱及精细谱与表面的AFM扫描图进行对比分析,得出PTCDA在p—Si基底上的生长模式,即：PTCDA首先在缺陷处聚集,形成许多三维岛状的PTCDA晶核,然后在PTC—DA离域大π键的作用下,相邻的两层PTCDA分子存在一定程度的交叠,最终形成岛状结构。与硅衬底原子结合的过程为：苝环与缺陷处的Si原子结合,而酸酐基团与表面完整处的Si结合。结合时,藐环结构保持不变,而酸酐基团与Si发生化学反应,使酸酐中的C=O键断开,形成O-Si-C和硅氧化物。对PTCDA／p—Si样品的界面的XPS全扫描谱和精细图谱进行分析后,进一步验证了PTCDA在p—Si基底上的生长模式。     

磁控溅射陶瓷靶制备氧化铟锡薄膜的XPS和AFM研究

研究了磁控溅射陶瓷靶制备的氧化铟锡薄膜的微观结构和光电性能;给出了它的XPS、AFM分光光度计测试结果。结果表明:氧化铟锡膜内部Sn以SnO2相存在,In以In2O3相存在,含量分别在5.8%和85.0%左右;薄膜表面十分致密,呈多晶球状微粒均匀分布,平均粒径为50nm;可见波段光透过率全部超过80%,近红外反射率也较高,在2500nm处达到70%,电阻率为2.7×10-4Ω·cm,禁带宽度Eg≥3.35eV。     

LiBq4/ITO和LiBq4/CuPc/ITO表面的AFM与XPS分析

用 AFM 对蓝色 OLED 的空穴传输层 LiBq4/ITO 和 LiBq4/CuPc/ITO 表面扫描。结果均呈岛状结构。LiBq4沉积在 ITO 上成膜较差,在 CuPc 上成膜较好。说明加入 CuPc 能有效改善 LiBq4的成膜质量。XPS 对样品表面 In3d 和 Sn3d 的电子状态分析也证实 ITO 表面沉积 LiBq4膜存在裂缝,加入 CuPc 可抑制裂缝出现。分析指出,CuPc 由于 Cu(II)离子半满的 dx2-y2轨道在卟啉环平面内和氮强烈作用形成离域大π键,使 LiBq4的沉积状态改善。     

基于导电AFM类金刚石膜表面改性研究

用导电原子力显微镜(AFM)针对宏观上绝缘,微观上由导电相sp2和绝缘相sp3混合的类金刚石(DLC)膜,进行表面改性的研究,尤其观察DLC膜表面施加电压前后形貌变化。实验表明,当直流电压加在针尖上,DLC膜形貌未发生变化,而电压施加在样品表面则出现明显纳米加工凹坑。解释了凹坑的“蝴蝶坑”形成原因;对DLC膜力电耦合实验表明,在一定临界压力之下,随针尖对样品作用力的加大,凹坑的深度随之增加。     

InP/GaAs异质键合界面的XPS研究

用直接键合技术在480℃实现了InP/GaAs的异质键合,用X射线光电子谱研究了样品的界面化学态.研究分析表明,InP/GaAs样品在480℃的键合过程中发生相互扩散(除P外),键合界面处形成了由InP、GaAs、InAs和GaP构成的中间过渡层,过渡层厚度约为6nm.     

纳米TiO2薄膜的制备及其表面形貌AFM观测

采用溶胶-凝胶法在玻璃载波片及ITO导电玻璃片上制备出负载型纳米TiO2薄膜,并用原子力显微镜(AFM)对不同条件下制备的TiO2的表面形貌进行了表征.结果表明,TiO2薄膜能较好地负载在玻片表面,并且TiO2薄膜的表面形貌与前驱物的配比浓度、基片、热处理温度等都有密切的关系.随浓度和镀膜层数的增大,薄膜中TiO2纳米微晶的颗粒尺寸逐渐增大,从细小均匀粒子膜变为较大不规则的板块结构.在ITO薄膜面形成的TiO2薄膜具有较小的颗粒和均匀的分布.     

XPS and AFM studies of surface chemistry and morphology of In2O3 ultrathin films deposited by rheotaxial growth and vacuum oxidation

In this paper, the results of XPS and AFM studies of the surface chemistry and morphology of In₂O₃ nanolayers obtained by rheotaxial growth and vacuum oxidation (RGVO) technology are presented. The ultrathin In films were deposited under UHV by thermal evaporation of indium pellets on the well defined Si substrate maintained at different temperatures. Optimal conditions to obtain the smallest grains and highest surface coverage have been determined, which was controlled by AFM, whereas the cleanness of deposited In nanolayers was controlled by XPS method. The ultrathin films of In₂O₃ (nm scale) were obtained in two ways, i.e. by oxidation of ultrathin films of In after their deposition, as well as by oxidation of In ultrathin films already during the deposition process. The XPS experiments showed that in both cases the obtained ultrathin films of In₂O₃ were almost stoichiometric. In turn, the AFM studies confirmed that only ultrathin films obtained during the simultaneous In deposition and oxidation exhibit almost flat surface morphology with average roughness at the level of about 0.85 nm.     

XPS研究Fe2O3纳米粒子表面包覆无机膜

针形铁黄纳米粒子表面包覆无机物如Si、Co等氧化物形成复合纳米粒子,是改善金属磁性记录粉性能的重要方式.采用ICP,TEM,XPS方法研究复合纳米粒子的表面性质,结果表明包硅复合粒子的表面形成均匀、致密的SiO2薄膜,表面层与基体表面间的界面结构类似异质结,导致粒子的XPS谱图中Fe2p谱峰发生2.7eV的化学位移;而包钴复合粒子由于钴在铁黄表面的吸附发生在部分晶面上而无法形成均匀、致密的薄膜,XPS谱图主要发生因表面荷电而导致的物理位移.