X-선 광전자 분광법(XPS)

화학 분석을 위한 전자 분광법(ESCA)으로도 알려진 X-선 광전자 분광법(XPS)은 광범위한 재료에 적용될 수 있고 연구 중인 재료의 표면으로부터 귀중한 정량적 및 화학적 상태 정보를 제공하기 때문에 가장 널리 사용되는 표면 분석 기술이다. XPS 측정을 위한 분석의 평균 깊이는 대략 5 nm이다. PHI XPS 기기는 7.5 µm만큼 작은 횡방향 공간 해상도로 스펙트럼을 얻는 능력을 제공한다. 공간 분포 정보는 시료 표면을 가로질러 미세 집속된 X-선 빔을 스캔함으로써 얻을 수 있다. 깊이 분포 정보는 XPS 측정치를 이온 밀링(스패터링)과 결합하여 박막 구조를 특성화함으로써 얻을 수 있다. XPS는 표면 또는 박막 구조에 대해 제공하는 정보는 나노 재료, 광전지, 촉매, 부식, 접착, 전자 장치 및 패키징, 자기 매체, 디스플레이 기술, 표면 처리 및 수많은 응용에 사용되는 박막 코팅을 포함한 많은 산업 및 연구 응용 분야에서 중요하다.

XPS는 전형적으로, 단일-에너지 Al kα X선으로 샘플 표면을 여기시킴으로써 광전자가 샘플 표면으로부터 방출되게 한다. 전자 에너지 분석기는 방출된 광전자의 에너지를 측정하기 위해 사용된다. 광전자 피크의 결합 에너지 및 세기로부터, 검출된 원소의 원소 동일성, 화학 상태 및 양이 결정될 수 있다.

PHI XPS 기기는 시료 시청을 위한 SEM 이미지와 조성 분석을 위한 점 스펙트럼 또는 이미지를 생성하기 위해 미세 집속 전자빔을 사용하는 SEM/EDS 기기와 유사한 방식으로 기능한다. PHI XPS 기기로 미세 집속 전자빔을 스캔하여 시료 시청을 위한 2차 전자이미지와 조성 분석을 위한 점 스펙트럼 또는 이미지를 생성한다. X선 빔의 크기는 균질한 조성을 가진 더 큰 시료의 효율적인 분석을 지원하기 위해 증가될 수 있다. XPS는 전형적인 분석 깊이가 1-3 µm인 SEM/EDS와 대조적으로 5 nm 미만의 전형적인 분석 깊이를 가진 표면 분석 기술이므로 초박막 층 및 얇은 마이크로스케일 시료 특징의 조성 분석에 더 적합하다.

 

XPS

출처: PHI