在2020年2月15日发布的“PHI CHINA 表面分析技术网络讲堂之光电子能谱ZT(4)”后,陆续收到老师们的反馈,其中有老师就第三课"俄歇峰和振激峰有什么区别"的解答部分给出了一些专业的建议,指出了我们理论上的不足之处。PHI CHINA秉持科学严谨的态度,特此为该问题的解答做出更正。更正如下:
Q:俄歇峰和振激峰有什么区别吗?
A:
(1) Shake-up/Shake-off震激/震离峰
在光电发射中,由于内壳层形成空位,原子ZX电位发生突然变化将引起价带层电子的跃迁。
如图1所示:
震激:价带电子向未占有电子轨道跃迁(也就是向导带跃迁)
震离:价带电子向真空能级跃迁,变成自由电子,造成的能量消耗和损失(对应的光电子能量下降,结合能在高位),但震离不明显(需要损失更高能量才能发生);
通常过渡金属氧化物、稀土元素都有比较特征的震激谱峰,对研究分子结构有价值。
图1 Shake-up lines震激峰产生原理
(二价氯化铜、聚苯乙烯、氧化铜、硫酸铜的震激峰)
图2 震激峰示例
(二价氯化铜、聚苯乙烯、氧化铜、硫酸铜的震激峰)
(2)俄歇峰产生的原理:
在光子激发原子产生光电子后,其原子变成激发态离子。激发态离子是不稳定的,会产生退激发(能量驰豫)。光电子出射后产生电子空穴,外层电子向空穴跃迁填补空穴会释放能量,此能量被次外层电子获得,就可以克服轨道的束缚逃逸出去,那这个逃逸出去的电子就是俄歇电子(如图3)。在多种退激发过程中,Z常见的就是俄歇电子的跃迁,因此在XPS图谱中必然有俄歇谱峰(如图4)。
其原理与电子束激发的俄歇谱相同,仅是激发源不同。
图3 俄歇电子产生的原理
图4 XPS图谱中的俄歇谱峰:Cu全谱中的CuLMM俄歇谱峰
感谢老师们的反馈,也希望今后能继续关注与支持PHI CHINA,我们相互学习、共同探讨与提高。