初學XPS (X射線光電子能譜)|第二期:軟體介紹,XPS peak的安裝與使用

2021-01-14 Better化學生



打開excel文件



對於一種元素的高分辨譜,最關鍵數據有兩列。為結合能(binding energy)和譜峰強度(counts)



每一頁表格都代表一種元素的高分辨譜圖,其中peak table代表半定量結果數據表。


對於絕緣體或者半導體而言,具有荷電效應,因此除了大家想要測的元素之外,一般測試的時候還需要測一個C的高分辨譜,用於荷電校正

使用軟體:origin

1. 打開origin,將C1s的數據複製到origin中,做成曲線圖,並通過數據讀取工具來識別C1s譜中的峰值坐標(主要是結合能)。


首先導入數據(複製、粘貼)


然後作曲線圖


通過數據讀取工具來識別C1s譜中的峰值坐標


以上圖為例,C1s的結合能為284.5 eV,而外來汙染碳的標準值為284.8 eV,因此,荷電校正值為284.8-284.5 eV=0.3 eV。也就是說,此次測試的這個樣品,所有元素的結合能均需要+0.3 eV作為荷電校正從而得到準確的結合能值。


2. 對每一個高分辨譜進行荷電校正,將各元素的元素數據(結合能與譜峰強度)導入origin中,以結合能為X軸,譜峰強度為Y軸,將X軸加上荷電校正值對其進行荷電校正。

以Cd3d為例:

首先,導入數據;

然後,選中結合能列,右鍵,set column values,設置Col(A)+0.3,即可.


最後,將校正後的數據複製到TXT文件中.(數據前後無空格,空行)


1. 利用XPS peak軟體導入txt文件

Data→Import(ASCII)→選擇上一步建立的txt文件



2. 建立基線


點擊菜單中Background,在彈出來的窗口中High BE和Low BE的數據是自動讀取的,不需要改變。

Background type一般選取Shirley,基線的優化主要靠Shirley+Linear的Slope來實現,可以手動輸入數值,然後點擊accept就可以看到基線了,如果覺得基線不是特別好,可以通過改變Slope的值進行調整



3. 加峰


點擊Add peak會彈出一個新窗口,在Peak Type處選擇s、p、d、f等峰類型(根據需要來選,不影響分峰),S.O.S選0. 

在Position處輸入希望的峰位,需固定時則點fix前小方框,同法還可選半峰寬(FWHM)、峰面積等。

設置好之後,點擊accept添加該峰。


首先,通過查閱文獻,得知Cd2+的峰位為

404.9(Cd 3d5/2 ) and 411.7 eV(Cd 3d3/2);


|參考文獻:

Applied Surface Science 389 (2016) 775–782


然後,點擊Add peak→在peak type 處選d(因為Cd的d軌道失電子)


在Position(峰位置)處輸入文獻查到的峰位,需固定時則點fix前小方框,同法還可選半峰寬(FWHM)、峰面積等。設置好之後,點擊accept添加該峰。


然後,添加,第二個峰。


偏差太大,需要優化。

取消對峰位置的固定,半峰寬的固定,進行優化。優化後,固定峰位置及半峰寬。 

可以反覆優化。



OK,粗糙的擬合結束。


1. 導出為dat.格式

Export(spectrum)→dat格式




2. 利用Origin處理數據

首先,導入數據,作出曲線圖;


然後,根據個人習慣修改格式。

本期的Cd 3d只有兩個峰,簡單易作。以後有機會作一期多峰擬合。原理基本相同,操作繁複而已。

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