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    紫外光電子能譜（UPS）

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    紫外光電子能譜（UPS）

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    馬騁

    XRD、UPS、XPS、DLS、GIXRD、2D-WAXD、AFM-IR測(cè)試工程師

    具有多年XPS、DLS等操作經(jīng)驗(yàn)。精通XPS技術(shù)在材料表征上的應(yīng)用，尤其在催化、電池材料的峰形處理方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)和實(shí)操技能。同時(shí)，在DLS樣品制備和濃度效應(yīng)分析上有獨(dú)到的理解和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

    項(xiàng)目介紹

    紫外光電子能譜UPS（Ultraviolet Photoelectron Spectrometer）用于測(cè)定導(dǎo)體或半導(dǎo)體材料的功函數(shù)與價(jià)帶頂，它是以紫外線為激發(fā)光源的光電子能譜。激發(fā)源的光子能量較低，該光子產(chǎn)生于激發(fā)原子或離子的退激，最常用的低能光子源為氦Ⅰ和氦Ⅱ。紫外光電子能譜主要用于考察氣相原子、分子以及吸附分子的價(jià)電子結(jié)構(gòu)。

    應(yīng)用：電子能譜目前主要應(yīng)用于催化、金屬腐蝕、粘合、電極過程和半導(dǎo)體材料與器件等這樣一些極有應(yīng)用價(jià)值的領(lǐng)域，探索固體表面的組成、形貌、結(jié)構(gòu)、化學(xué)狀態(tài)、電子結(jié)構(gòu)和表面鍵合等信息。隨著時(shí)間的推移，電子能譜的應(yīng)用范圍和程度將會(huì)越來越廣泛，越來越深入。由于紫外光電子能譜的光源能量較低，線寬較窄（約為0.01eV),只能使原子的外層價(jià)電子、價(jià)帶電子電離，并可分辨出分子的振動(dòng)能級(jí),因此它被廣泛地用來研究氣體樣品的價(jià)電子和精細(xì)結(jié)構(gòu)以及固體樣品表面的原子、電子結(jié)構(gòu)。


    樣品要求

    1. 樣品為塊體或薄膜，尺寸小于1*1cm，厚度小于2mm，最好是新鮮干燥的薄膜、塊體材料，表面平整無污染（請(qǐng)標(biāo)記好測(cè)試面）；

    2. 粉末樣品實(shí)驗(yàn)室制樣一般壓縮在導(dǎo)電膠上。如果客戶使用旋涂法制備樣品，要求是基材材質(zhì)為ITO、FTO、單晶硅片等半導(dǎo)體材料。旋涂成膜也可以，要求均勻，厚度大于測(cè)試深度2nm，若制樣造成數(shù)據(jù)問題，需您自行承擔(dān)責(zé)任；

    3. 盡量注明膜厚度，測(cè)試時(shí)作為參考；

    4. UPS的光斑大小一般是1*1-3*3mm；默認(rèn)激發(fā)源采用HeI（21.22eV）；

    5. 測(cè)試粉末樣品風(fēng)險(xiǎn)大，不建議做，測(cè)試反饋真實(shí)數(shù)據(jù)，若是樣品問題造成數(shù)據(jù)問題，不支持解釋與復(fù)測(cè)，下單即默認(rèn)接受風(fēng)險(xiǎn)；若提供粉末樣品，最好能多提供一些樣品以便實(shí)驗(yàn)調(diào)整，至少需要50mg樣品，多多益善。

    6. UPS塊體樣品測(cè)試時(shí)上下表面會(huì)粘導(dǎo)電膠，取下后也無法完全去除，因此UPS塊體樣品沒有特別說明，樣品不保留；UPS只測(cè)表面2nm左右的厚度，測(cè)試敏感，樣品在空氣中的放置時(shí)間長(zhǎng)短也會(huì)對(duì)結(jié)果造成影響，因此不支持復(fù)測(cè)，敬請(qǐng)諒解！

    項(xiàng)目案例

    常見問題
    1、樣品為什么必須是導(dǎo)體或半導(dǎo)體？

    測(cè)試UPS的樣品必須導(dǎo)電，不然測(cè)量出來的WF或者VB不準(zhǔn)，如果樣品很薄的話，對(duì)導(dǎo)電性的要求會(huì)比較低，但仍需導(dǎo)電。

    2、UPS測(cè)試加偏壓的目的是什么？

    給激發(fā)出來的表面電子助推，有利于探測(cè)器收集。如果不加偏壓，信號(hào)會(huì)比較弱。

    3、測(cè)試UPS帶一個(gè)金標(biāo)樣的作用是？

    主要是校準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)的位置。一般費(fèi)米能級(jí)位置偏離值只需要看不加偏壓的Au的數(shù)據(jù)，如果需要分析Au的功函數(shù)就需要用加偏壓的Au的數(shù)據(jù)。

    4、UPS測(cè)試中Kinetic Energy 和Binding Energy 如何轉(zhuǎn)換？

    Eb+Ek=1486.6。

    5、HOMO能級(jí)能通過UPS測(cè)試得到嗎？

    一般用電化學(xué)的循環(huán)伏安法測(cè)量HOMO，可以把UPS的價(jià)帶頂作為HOMO，但與真實(shí)的HOMO的對(duì)應(yīng)關(guān)系還沒有定論。UPS測(cè)不了材料的所有能級(jí)，只能測(cè)費(fèi)米能級(jí)、價(jià)帶。

    紫外光電子能譜（UPS）

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