量化 XPS 深度剖析对有机共轭聚合物造成的损伤
应用物理
2019-04-29 v1
摘要
使用单原子 Ar+ 离子刻蚀源的 X 射线光电子能谱（XPS）深度剖析是一种常用技术，可探测多种材料的垂直组成分布。在基于聚合物的有机光伏器件中，它常用于研究有机活性层与电荷提取层或电极界面的组成变化，以及体异质结活性层内的垂直相分离。通常认为有机层刻蚀造成的损伤仅限于最表层，从而 XPS 信号（从层顶部约 10 nm 获取）基本不受影响，使得整个深度剖面中样品组成的测量可靠。在此，我们研究了一系列共轭聚合物，并利用氩气体团簇离子束深度剖析量化了单原子刻蚀在 0.5 keV 至 4 keV 的 Ar+ 离子能量下造成的损伤深度。结果表明，即使以最低可用单原子离子能量刻蚀仅 3 秒，受损聚合物材料也深入本体超过 XPS 探测深度。我们表明受损材料扭曲了 XPS 获得的组成信息，导致错误的深度剖面。此外，我们建议对有机共轭聚合物进行深度剖析应仅使用气体团簇离子束刻蚀源，因其诱导损伤显著更小并在整个剖面中保持组成信息。
引用
@article{arxiv.1904.11732,
title = {Quantifying the Damage Induced by XPS Depth Profiling of Organic Conjugated Polymers},
author = {Yvonne J. Hofstetter and Yana Vaynzof},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.11732},
year = {2019}
}