XPS（X射线光电子能谱仪）丨一键模板套用，深度剖析数据批量分析So easy！
2023-10-31 19:19:00, 分析中心 岛津企业管理（中国）有限公司/岛津（香港）有限公司
导读
近年来，随着我国材料、能源、微电子等领域的迅猛发展，表面科学已成为最活跃的研究领域之一。X射线光电子能谱（XPS）技术作为一种常见的表面分析技术，在鉴定材料表面的化学性质与组成方面具备独特的优势。举个例子，金属表面通常都存在氧化膜，氧化膜的厚度与分布，随氧化时间与环境而不同，探明氧化膜的情况对了解金属表面状态至关重要。XPS深度剖析功能可以获得样品更深层次的信息，使用户可以对样品有更全面的了解。
岛津ESCApe软件可以很方便地对深度剖析数据进行分析，得到元素和化学态随深度的分布情况。今天，我们以案例的形式，介绍一个Ta2O5薄膜样品（在金属Ta表面有一定厚度的氧化膜），通过单氩离子进行15×20 s的刻蚀（单次刻蚀时间20 s，总刻蚀次数15次），如何通过一键模板套用，深度剖析分析元素随深度的变化，如何进行批量分析数据处理，一起来看看分析过程吧！（文末附完整操作视频哦~）
方法详情
批量荷电校正
整体拖动Data Organiser
数据到
Modelling界面，先对表层C 1s谱图进行荷电校正，校正过程可参考 XPS（X射线光电子能谱仪）｜数据处理（二），保存并关闭校正后的C 1s谱图。
谱图下出现
代表已校正完毕。
在Modelling界面全选(Ctrl+A)其他谱图，左键按住
拖动C 1s谱图下的
图标至选中谱图上，
即校正了其他谱图。之后点击Modelling界面
按钮对所有校正的谱图进行保存。所有谱图下出现
代表其他谱图已校正完毕。
批量添加本底
以O 1s为例，首先对表层O 1s谱图进行本底添加，添加过程可参考 XPS（X射线光电子能谱仪）｜数据处理（二），保存并关闭添加本底后的O 1s谱图。
谱图下出现
代表已添加本底。
在Modelling界面点击ID按钮，可以将谱图以元素名字为顺序进行排列，方便批量处理。在Modelling界面下将其他的O 1s谱图全部选中，左键按住拖动
O 1s谱图下的
下的
图标至选中谱图上，即完成了批量添加本底。添加本底的起始与终止结合能和本底类型与表层本底相
同。之后点击Modelling界面
按钮对添加过本底的谱
图进行保存。
批量拟合
以Ta 4f为例，首先对有代表性的Ta 4f谱图（比如本例中的Ta 4f既有氧化态又有金属态）进行拟合，拟合过程可参考 XPS（X射线光电子能谱仪）｜数据处理（二）保存并关闭拟合后的Ta 4f谱图。
谱图下出现
代表已完成拟合（本底添加
时也会出现该图标）。
在Modelling界面点击ID按钮，可以将谱图以元素名字为顺序进行排列，方便批量处理。在Modelling界面下将其他的Ta 4f谱图全部选中，左键按住拖动
Ta 4f谱图下的
下的
图标至选中谱图上，此操作可以将之前拟合谱图所添加的拟合峰都应用到选中的谱图上（包括限定参
数），之后点击
按钮对其他Ta 4f谱图进行拟合。
可以逐个点击Ta 4f谱图查看或修改拟合结果。点击
Modelling界面
按钮对拟合过的谱图进行保存。
Modelling界面显示拟合结果
定量计算
当所有谱图都进行过添加本底或数据拟合后，可以将深度剖析谱图转化为定量曲线。
打开Data Processing模块，下拉列表选择Depth Profile和Depth Profile Quantification，整体拖动
Data Organiser下
数据到Data
Processing界面。
Data Processing界面会列出添加过本底和拟合过的元素，本例三个元素中Ta进行了拟合处理。
可以对元素或拟合峰勾选或取消，代表是否对其进行定量计算。需要注意的是，勾选拟合峰时，也要同时勾选上相应的本底（如下图红框所示），否则
最后不会对勾选的拟合峰进行定量计算。点击
按钮对
数据进行定量计算，
对结果进行保存。
展开
下
文件夹，
代表元素的定量结果，按照本底勾勒
的峰面积进行计算，
代表元素化学态
的定量结果，没有拟合的按照本底勾勒的峰面积进行计算，拟合过的按照拟合峰的峰面积进行计算。
下图是元素和元素化学态的深度剖析曲线，横轴为刻蚀时间，纵轴为元素原子百分比。
Regions显示元素的定量结果
Components显示元素化学态的定量结果
数据导出
在Excel软件Data界面打开KratosExcelAddIn插件，
打开数据实验文件，展开
下
文件夹，选中
和
数据结果，点击import将结果导入
到Excel。
下面视频记录了本次案例的完整操作过程，欢迎观看！
Now，大家学会了吗？快来一起试试吧！
本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。
如需深入了解更多细节，欢迎联系津博士
sshqll@shimadzu.com.cn
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