ספקטרוסקופיה פוטו-אלקטרונים בעזרת קרני XRAY Photoelectron Spectroscopy

X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)

אשת קשר: ד"ר קמי כהן-וינפלד

טלפון: +972- 4-829-5638 / 3421

דוא״ל: kamiraw@technion.ac.il

טכניקת XPS הינה שיטת חקר ואפיון מדויקת לזיהוי מרכיבים (למעט מימן) בעומק של עד כ- 8 nm מפני השטח. השיטה מבוססת על חשיפת פני השטח לקרן XRay מונוכרומטית (micro-probe) שמקורה באנודה של אלומיניום (Al Kα 1486.6 eV). קרינה זו גורמת לפליטת פוטו-אלקטרונים מרמות אנרגיה פנימיות של היסוד, ולכיוונם לעבר ספקטרומטר למדידת האנרגיה הקינטית של האלקטרונים הנפלטים. הפוטו-אלקטרונים הנפלטים מפני השטח הם בעלי אנרגיה קינטית ייחודית, אופיינית לכל יסוד וכך מאפשרים זיהוי מדויק של הרכב כמותי יחסי (בדיוק של 0.1 at.%) של פני השטח וכן זיהוי סביבה כימית של יסודות (קבוצות פונקציונליות שונות ומצבי חמצון).

בנוסף המכשיר XPS VersaProbe III מצויד ב- Dual Beam Neutralization שמטרתו לייצב את הפוטנציאל החשמלי של פני השטח המאפשר מדידה מדויקת והדירה של האנרגיה הקינטית אפילו עבור דגמים מבודדים.

טכניקת XPS מתאימה לאפיון שכבות דקות, ממשקים, bulk, ננו-חלקיקים ואבקות.

תכונות עיקריות:

  • מקור קרינה XRay מונוכרומטית (micro-probe) שמקורו באנודה של אלומיניום (Al Kα 1486.6 eV) גודל הקרן נע בין 10 ל-200mm
  • סריקה ודימות פני שטח בעזרת קרניXRay (SXI – Secondary Xray Imaging) לאיתור ממצאים בשטח – FOV של 700*700mm2
  • איסוף מידע מ-2-8 nm מפני השטח של הדגם
  • אפיון פונקציות כימיקליות ומצבי חמצון
  • מיפוי כימי של פני שטח ברזולוציה של 5mm
  • פרופיל לעומק ע"י תותח ארגון – מונו-אטומי ברזולוציה של 3nm
  • פרופיל עדין לעומק ע"י תותח   Cluster Ar3000+ מתאים לחומרים אורגניים
  • אפיון לעומק (לא הרסני) ב- Angle Resolved XPS-   AR-XPSבזווית משתנה עד לעומק של 15nm
  • מידע על מבנה אלקטרוני
  • טכניקת Ultra Violet Photoelectron Spectroscopy (UPS) – למדידה ישירה של פונקציית עבודה ו- Valence Band
  • אפשרות לקירור דגם (עד ~-140°C) וחימום (עד 800°C)