答疑：光电子能谱仪器结构与功能特点

在“光电子能谱仪器结构与功能特点”的课程中，小伙伴们随堂提出的问题，在此可以找到答案。希望这些答案能让你更好的学习和使用XPS，同时也别忘了给我们多多转发哟~

1.问：老师，收集电子与电子之间的动能也不一样把？

答：是的，所有不同的KE电子都将进入输入透镜，从而进入分析仪。但是只有选定的KEZ终会到达检测器。

2.问：输入透镜会改变电子的速度吗？

答：是。 分析仪有两种工作模式。在FAT模式（固定分析器能量传输）下，进入输入透镜的检测电子将“减速”（所谓的延迟）。 但是Z终的概念是相同的，只有所选择的特定能量电子Z终将到达检测器。

3.问：透镜巨电子的原理可以再讲讲吗？

答：仪器真空中大部份外形就像是一块甜甜圈形状的导体。 在透镜上施加负电压，从而将收集的电子排斥回透镜的ZX路径或我们希望它们飞行的光路。

4.问：样品不导电时就要进行电子补充来中和吗？导电答：性非常好的样品接地了，就不需要中和吧？

答：是, 半导体或绝缘体必须关双束中和。 否则，就像我们解释的那样，样品上在XPS激发电子(负)离开时会对样品本身累积正电荷，没有双束中和的话XPS结果光谱就会出现峰位移动或峰形状变化。

导电样品可以说是没必要开中和。 但是，如果不确定，建议您启用双光束中和功能，因为它会自动运行。

5.问：测试时添加偏压可以消除电荷吗？效果怎样？原位XPS对于普通样能测吗？可以通气？

答：荷电的原因是由于样品导电性不好, 因此给本身导电性就不好的样本施加偏压不会有“中和”效果. 也没有帮助。 通常，在样品上施加偏压是出于其他目的，例如在UPS中，以使KE = 0的能位出现。

对于XPS，只要可以抽真空，基本上可以测试任何固体样品。

通气的话, 如讲堂中提到XPSdiyi个要求是超高真空。 因此，对于任何XPS系统而言，实际上都是不可能原位通气的。 但是，有一种称为NAPXPS的技术，它允许在分析条件下进行气体反应。 但这是一种不同的技术。

6.问：离子刻蚀的速度大概有多快呢？大概时怎么样一个量级呢？例子里刻蚀60A大概要多久？

答：对于单原子氩离子枪，束能量高达5kV。 它的速度可以高达数百纳米/分钟。

对于氩团簇离子源，对于有机材料刻蚀的效率特别高。 刻蚀速度也可以超过几百纳米/分钟。

7.问：可以在溅射中进行刻蚀深度的表征吗？刻蚀样品时，刻蚀深度可以实时得到吗？怎样知道一个刻蚀过程的深度呢？

答：不可以。XPS系统的基本功能是XPS。 离子溅射源都是附加功能，它可以简单地进行刻蚀。 不可能真正知道被刻蚀的实际深度。 通常，仪器会使用一些标准样品来校准刻蚀速率。 例如，我们可以在Si上使用100nm的SiO2薄膜进行刻蚀深度分析，以了解将氧刻蚀完需要多长时间,就可以知道大约的刻蚀速率。

但是，现实生活中的样品肯定不会总是SiO2。 因此，写论文的一种非常普遍的方法是，会加上一句如“在SiO2上的溅射速率为XXX nm / min”作为参考。

如果Z终真的想知道溅射深度的厚度，那么另一种方法是他们可以在深度分析之后取出样品，然后通过表面轮廓仪（如AFM或Alpha step等）测试刻蚀坑深度。

8、问：请问老师样品台和样品之间的双面胶有什么要求吗？为什么？

答：在大部份的例子中，Z好做用导电性好，黏性适中, 且对超高真空更适合(干净且脱气少)的双面胶。例如双面铜胶就会比碳胶好.

9、问：请问微区XPS需要什么额外配件么？是什么型号的呢？还有就是微区找样的原理和步骤能说明一下么？因为实际找样过程中，十分难找。

答：PHI XPS 定位非常方便，特别是微区。其他设备可能在定位时只使用光学镜头定位，其问题是光学看的一不一定就在X射线或分析器的光路上（特别如果是在百微米以下时）。在PHI设备在扫描聚焦X射线快速成像下，成的像就是从X射线源产生，因此可确保位置百分bai准确，可以参考下图如何在一两分钟完成准确定位。

10、问：想请问老师半导体薄膜和金属薄膜利用ups计算功函时有什么区别？利用谱图计算时候，都要结合右边的费米边计算吗？半导体薄膜是否可以测试出费米边，测不出怎么计算？

答：首先要注意的是样品制备。 在UPS中，当我们要计算功函数或电离势能时，我们知道需要对样本施加偏压，以使KE = 0起始边可以在谱图数据中显示。 当中，金属样品的实验非常简单，因为它们是导体。 同样，对于金属（导体），基本上我们可以预期费米边将处于结合能= 0eV的位置（正确来说导体不存在HOMO或LUMO的概念，但由于以下会讨论和半导体做比较，或者暂时可以想象导体的HOMO / LUMO / Fermi能级都在同一能级）。因此，整个功函数计算可以变得非常简单，（请参见下图）。

但是，对于半导体薄膜，diyi个重要的因素是如何提高样品导电性。 因此，根据我们有关样品制备的网络课程，可以尝试使用压制Mask固定样品或减少薄膜的厚度。 通常根据我们的经验，如果我们能够使样品表面对样品托（地）的表面电阻在kohm范围内（当然要尽可能小）的話，那么该实验就有可能可以成功。 在这种情况下，所有结果取决于谱图的实际结果。 对于半导体，我们需要左侧（KE = 0）和右侧（费米边缘和HOMO）来计算功函数和电离势能（请参见下图）。 如果无法显示边缘之一，则很可能表明您的样品导电性仍然比较差，无法进行此实验。 这时候唯yi可以做的就是回到“通过样品制备来不断提高样品导电性”这一点。

11、    请问对于图谱数据分析价带导带和费米能级位置时，有没有什么标准

为了确定E0（onset），E-fermi，E-HOMO，E-LUMO的位置，Z常见的方法是通过用直线绘制上升和下降边，然后将其交叉点定义为其能位，或者使用中点法，在 费米边定义费米能级。 请参见下面的示例。

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