结合软硬 X 射线光源的实验室 HAXPES 对氧化物薄膜化学态的深入研究
材料科学
2021-11-29 v1
摘要
硬 X 射线光电子能谱（HAXPES）提供的更大信息深度使得对埋藏界面的化学与电子结构进行非破坏性分析成为可能。此外，对于 Al、Si、Ti 等工业相关元素，要基于俄歇参数进行局域化学态分析，必须同时获取 Al 1s、Si 1s 或 Ti 1s 光电子谱线及其关联的 Al KLL、Si KLL 或 Ti KLL 俄歇跃迁，而这只有硬 X 射线才能实现。迄今，此类光电子能谱研究仅能在同步辐射设施上进行。然而近来，首批配备软、硬 X 射线光源的商业 XPS/HAXPES 系统已进入市场，为在常规实验室环境中监测功能氧化物中各类组成离子在不同探测深度下的局域化学态提供了独特机遇。体敏感浅芯能级可用硬或软 X 射线光源激发，而更表面敏感的深芯能级光电子谱线及关联俄歇跃迁可用硬 X 射线光源测量。如针对薄 Al2O3、SiO2 和 TiO2 薄膜所展示的，通过精心选择由软硬 X 射线光源激发的光电子与俄歇谱线组合，甚至可在近乎恒定的探测深度下探测氧化物中组成离子的局域化学态。我们强调了实验室 HAXPES 在功能氧化物研究中的潜力，并讨论了关于动能结合能标度校准的相关技术细节。
引用
@article{arxiv.1911.00428,
title = {Advanced chemical state studies of oxide films by lab-based HAXPES combining soft and hard X-ray sources},
author = {S. Siol and J. Mann and J. Newman and T. Miyayama and K. Watanabe and P. Schmutz and C. Cancellieri and L. P. H. Jeurgens},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.00428},
year = {2021}
}