為期四天的“PHI CHINA表面分析技術網絡講堂之光電子能譜ZT”已于昨日（2月14日）落下帷幕。本期ZTZ后一課由PHI CHINAZS售后工程師辛國強先生主講，主題為“關于光電子能譜的實驗技術”。

作為行業(yè)ZS技術專家，辛國強先生同與會者分享了譜儀器硬件、軟件的基本操作以及日常維護所需的注意事項。在分享后的在線答疑環(huán)節(jié)，他憑借自己多年客服工作積累的豐富經驗，針對與會者提出的實操中的各種問題提供了翔實的解答，為本輪網絡課堂ZT活動劃下wan美句點。

停工不停業(yè)，服務不打烊。PHI CHINA團隊將繼續(xù)秉持初心，一如既往地為廣大用戶和合作伙伴提供優(yōu)質、專業(yè)的服務。我們將為大家開展更加豐富精彩的網路課程，在此我們歡迎關注PHI CHINA的各位新老朋友積極參與互動，如果對于網絡講堂ZT活動有相關意見和建議，也歡迎在文末或公眾號后臺留言告訴我們。

       新型冠狀病毒感染肺炎疫情防控工作正處于關鍵時期，疫情防控關乎每個人的生命健康，為減少公眾交叉感染和降低傳播風險，PHI CHINA積極配合國家的防控工作。PHI CHINA始終秉持初心，在疫情防控期間已經著手通過多種渠道繼續(xù)為我們的用戶提供優(yōu)質服務，并于近期通過互聯(lián)網平臺連接我們的客戶啟動光電子能譜ZT網絡講堂，與大家攜手發(fā)揮好PHI XPS儀器功效，進一步推動表面分析技術的應用和發(fā)展。

       X射線光電子能譜儀作為表面分析領域重要的大型科學儀器，廣泛應用于科學研究和高科技產業(yè)等領域。ULVAC-PHI獨具特色的掃描聚焦型XPS可以提供高表面靈敏（<10 nm）和高空間分辨(<10 um)的化學態(tài)解析能力；通過與UPS和IPES相結合，可以實現(xiàn)對芯能級、價帶和導帶電子結構信息的全面探測；通過結合氬離子和團簇離子源（GCIB），可以實現(xiàn)對無機/有機多層膜結構材料進行深度剖析。為了幫助客戶深入了解掃描聚焦型X射線光電子能譜儀的技術特點，提升大型科學儀器在表面分析中的功用，本期光電子能譜ZT之網絡講堂將聚焦于光電子能譜原理、儀器結構、數(shù)據(jù)處理、實驗技術以及日常維護等基本操作，網絡講堂具體安排如下：

請?zhí)顚懸韵聢竺砀瘢峁┯行mail地址以接收網絡講堂參會邀請,并于2月7日前回復

如有任何問題，可聯(lián)系:

潘劍南 1861230 0780, nice.pan@coretechint.com

張偉 185 0008 4171, William.zhang@coretechint.com

       新型冠狀病毒感染肺炎疫情防控工作正處于關鍵時期，疫情防控關乎每個人的生命健康，為減少公眾交叉感染和降低傳播風險，PHI CHINA積極配合國家的防控工作。PHI CHINA始終秉持初心，在疫情防控期間已經著手通過多種渠道繼續(xù)為我們的用戶提供優(yōu)質服務，并于近期通過互聯(lián)網平臺連接我們的客戶啟動光電子能譜ZT網絡講堂，與大家攜手發(fā)揮好PHI XPS儀器功效，進一步推動表面分析技術的應用和發(fā)展。
        X射線光電子能譜儀作為表面分析領域重要的大型科學儀器，廣泛應用于科學研究和高科技產業(yè)等領域。ULVAC-PHI獨具特色的掃描聚焦型XPS可以提供高表面靈敏（<10nm）和高空間分辨(<10um)的化學態(tài)解析能力；通過與UPS和IPES相結合，可以實現(xiàn)對芯能級、價帶和導帶電子結構信息的全面探測；通過結合氬離子和團簇離子源（GCIB），可以實現(xiàn)對無機/有機多層膜結構材料進行深度剖析。為了幫助客戶深入了解掃描聚焦型X射線光電子能譜儀的技術特點，提升大型科學儀器在表面分析中的功用，本期光電子能譜ZT之網絡講堂將聚焦于光電子能譜原理、儀器結構、數(shù)據(jù)處理、實驗技術以及日常維護等基本操作，網絡講堂具體安排如下：

       報名地址：https://mp.weixin.qq.com/s/xjK9LAuNDSfoyNX2mPVFgw

       請于2月7日前報名，并提供有效E-mail地址以接收網絡講堂參會邀請，謝謝！

       如有任何問題，可聯(lián)系：潘劍南 186 1230 0780  Nice.pan@coretchint.com張   偉  185 0008 4171 William.zhang@coretechint.com

       繼上期面向PHI用戶的表面分析技術網絡講堂的成功舉辦，本期面向高校師生的網絡講堂也如約而至，在昨天（2月20日）為小伙伴們開講了diyi課，共有來自90多所高校和科研院所的千余名師生參加。在接下來的三周，將有更精彩的內容呈現(xiàn)給大家，讓我們一起來探索表面分析的世界！

       當前新型冠狀病毒疫情防控工作正處于關鍵時期，疫情防控關乎每個人的生命健康，為減少公眾交叉感染和降低傳播風險，高校都已經宣布推遲春季學期開學。雖然現(xiàn)在只能宅在家里，但是疫情是暫時的，學習是長遠的，待到春暖花開時，小伙伴們就可以奔赴科研戰(zhàn)線，攀登科學的高峰！X射線光電子能譜儀作為表面分析領域重要的大型科學儀器，廣泛應用于科學研究和高科技產業(yè)等領域。ULVAC-PHI獨具特色的掃描聚焦型XPS可以提供高表面靈敏（<10 nm）和高空間分辨(<10 um)的化學態(tài)解析能力；通過與UPS和IPES相結合，可以實現(xiàn)對芯能級、價帶和導帶電子結構信息的全面探測；通過結合氬離子和團簇離子源（GCIB），可以實現(xiàn)對無機/有機多層膜結構材料進行深度剖析；通過專業(yè)的XPS數(shù)據(jù)處理軟件MultiPak可實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的定性和定量分析。

       X射線光電子能譜（XPS）已經是材料分析中離不開的利器，但是小伙伴們對測試和數(shù)據(jù)分析還是有些疑問，樣品怎么準備，如何進行微區(qū)分析，深度分析中膜厚怎么計算，數(shù)據(jù)如何擬合，UPS功函數(shù)如何計算，如果測試導帶和帶隙，測試得不到滿意結果...您是不是也有類似的困惑嗎？為了幫助小伙伴們深入了解XPS的功能特點和數(shù)據(jù)解析，讓XPS助力提升科研工作，本期光電子能譜ZT之網絡講堂面向科研一線的師生，將詳細講解光電子能譜的基本原理、儀器結構、實驗技術以及數(shù)據(jù)處理，網絡講堂具體安排如下：

       如果您對光電子能譜或者其他表面分析技術感興趣，歡迎您關注我們公眾號，我們會持續(xù)為您呈現(xiàn)精彩內容，讓我們一起來探索表面分析的世界！

如果喜歡我們的課程，記得分享喲~~

       昨天的上課視頻，想要下載，可以點擊微信公眾號“閱讀原文”，通關密碼是“erlk”

       當前全國正處于抗擊新冠肺炎疫情的關鍵時期，PHI CHINA積極響應政府政策并做好防控工作。與此同時，PHI CHINA充分利用互聯(lián)網資源，于2020年2月11日15時通過互聯(lián)網平臺為廣大用戶開設了線上培訓課程，進行了專業(yè)理論知識培訓，做到“戰(zhàn)勝疫情”和“提升能力”兩不誤。

       本期網絡講堂“PHI CHINA 表面分析技術網絡講堂之光電子能譜ZT”，包含光電子能譜相關的基本原理、譜儀結構、數(shù)據(jù)處理和實驗技術四個課程，將通過互聯(lián)網平臺開展為期四天（2月11日-14日）的ZT網絡課程。

       昨天是網絡講堂的diyi課，由PHI CHINA應用專家鞠煥鑫博士進行光電子能譜基本原理講解，在講座中對ULVAC-PHI及PHI CHINA公司進行了簡單介紹后，鞠煥鑫博士針對光電子能譜領域中的XPS/UPS/LEIPS的基本原理、技術特點及應用開展詳細講解。網絡講堂結束后，鞠煥鑫博士對參會聽眾的疑問進行了詳細的解答。

       本次網絡講堂共有來自高校和產業(yè)界的500多名用戶參與，網絡講堂的學習形式也受到了廣大用戶的一致好評。我們將秉持為用戶提供優(yōu)質服務的初心，在疫情防控期間通過多種渠道繼續(xù)為我們的用戶提供優(yōu)質服務，與大家攜手發(fā)揮好PHI XPS儀器功效，進一步推動表面分析技術的應用和發(fā)展。

看得見的是光芒 看不見的是力量

       在這疫情防控關鍵時期，PHI CHINA所有員工聽從號令，樹立必勝信心，立足本職、加強業(yè)務學習，以更高標準做好各項工作，更好的為廣大客戶提供優(yōu)質服務。

注意！注意！注意！

       ★答疑的部分，整理好后將會分享給大家，讓我們一同學習與討論！ 

       ★2月12日15時將學習光電子能譜的譜儀結構，千萬不要錯過哦！

       ★為避免錯過直播，請各位老師、同學進入公眾號，點擊菜單欄下方的“資料ZX--網絡講堂”進入直播間。關注“PHI-CHINA”主播，一起學習吧！

       繼2月11日PHI CHINA通過網絡平臺成功開講了“PHI CHINA 表面分析技術網絡講堂之光電子能譜ZT”的diyi課后，網絡講堂第二課于2月12日15時準時開講。本次課程的主題為“譜儀結構”，主講人為PHI CHINA總經理葉上遠先生。在近一個半小時的課程中，葉上遠先生針對光電子能譜儀器結構、樣品制備及傳輸操作等內容展開詳細的講解，講解部分結束后他還針對參與講堂的聽眾疑問進行了在線答疑。

       本期網絡講堂的主題分為光電子能譜相關的基本原理、譜儀結構、數(shù)據(jù)處理和實驗技術四個課程，將通過互聯(lián)網平臺開展為期四天（2月11日-14日）的ZT網絡課程。以下是課程安排：

下期精彩 不要錯過

       2月13日15時將學習光電子能譜的數(shù)據(jù)處理，記得準時收看哦！

       為避免錯過直播，請各位老師、同學進入“PHI與高德公眾號”，點擊菜單欄下方的“資料ZX--網絡講堂”進入直播間，關注“PHI-CHINA”主播，一起學習吧！

       昨日（2月13日）15時開講的“PHI CHINA表面分析技術網絡講堂之光電子能譜ZT”第三課，主題為“光電子能譜的數(shù)據(jù)處理”，由PHI CHINAZS應用專家魯?shù)馒P女士主講，憑借著自己從業(yè)多年的經驗，她和與會者分享了XPS圖譜特點及如何利用MultiPak軟件來進行數(shù)據(jù)處理。對于部分聽眾的在線提問，她也給予了耐心和細致的解答，使得聽眾們對于光電子能譜的數(shù)據(jù)處理的實際應用有了更具體而深刻的理解。

       時至今日，PHI CHINA表面分析技術網絡講堂之光電子能譜ZT已成功開講了三課，分別是：光電子能譜相關的基本原理、譜儀結構、數(shù)據(jù)處理。Z后一課“光電子能譜儀的實驗技術”將于今日15時準時開講。各位老師、同學可通過關注“PHI與高德”公眾號，點擊菜單欄下方的“資料ZX—網絡講堂”進入直播間，關注“PHI-CHINA”主播，一同學習。

第2課答疑整理

1.單光源和雙光源的區(qū)別？mu金屬腔體作用？

       單光源(X射線源)和雙X射線源在XPS設備上，重要的差別是雙X射線源可以在分析中提供到兩種X射線源去進行XPS分析。在擁有兩種不同的X射線能量時，可以在分析時快速切換以達到:

1、得到不同分析深度的XPS結果(例如在使用硬X射線Cr源時可以得到比Al源獲得多3倍的深度訊息)

2、在圖譜中避免俄歇峰的重疊問題。

Mu金屬的使用是可以屏蔽環(huán)境中的變動磁場，避免對于在電子能譜實驗時對電子動能的影響，當中特別是低動能的電子會受影響。

樣品粗糙度有要求嗎？

       會有的?；旧洗植诙人鸬牟黄骄裕瑫悠吩趯嶒灲Y果上的訊號強度造成影響(如下圖)。如粗糙度越大，在訊號強度影響越大的情況下，將會對基于峰積分強度計算的結果也會影響。不過，對于所測出的元素或其化學態(tài)倒是不預期會有影響。

3.XPS需要超高真空的原因那張表可以再講下？

       如下圖中：

       不同的真空等級中包括:760Torr=大氣,0.01Torr=低真空,E-5Torr=高真空,E-9=超高真空,E-12=極限真空。

       比較項為：

       How vacuum was attained:使用哪種真空泵或方法獲得

       Molecules/m3:每立方米中有多少分子(當然真空差的時候,數(shù)字越大)

       Distance between molecules：在空間中分子間的距離(當然真空差的時候,距離越短)

       Collisions/second:每秒分子之間或在空間中撞擊次數(shù)(真空越差，撞擊越多)

       Mean free path between collision:平均自由路徑在撞擊后在真空中Z大的移動距離(真空越好，移動距離越遠)

       Path(English unit): 英制距離單位(吋)

       Molecules/second/cm2 striking surface:每秒每平方厘米在樣品上的分子撞擊次數(shù)(真空越差，撞擊次數(shù)越多)

       Time for one monolayer to form:在上一項因分子撞擊下，在樣品上形成額外一層單原子層所需的時間

       Monolayer per second:因此每秒會在樣品上形成的單原子層數(shù)量

       在表面分析實驗中，分析時間可以一分鐘、十分鐘……到幾十分鐘或以小時算，因此，超高真空在實驗過程的維持是非常重要。不然，在不足的真空之下，分析到的訊號就不會是真正從樣品表面而來的。一般在真正實驗中，E-8Torr很多時候是Z低的真空要求。

INTERESTING FACTS ABOUT VACUUM

4.FRR的成像能量窗口比FAT大很多？

       FRR在一般情況下的能量窗口是比較大的，但是FAT模式的能量窗口是可變的(透過改變通能)，所在也可以在設定中使能量窗口設成和FRR時的一樣大。

對于FRR模式，無減速。進入的電子有自己的動能，分析儀會選擇動能穿過ZX路徑，到達Z終檢出器。

5.兩種能量分析模式沒聽懂，請完后再解釋下

       在報告中，我以“分析器中正在偵測的電子之速度”來區(qū)分FRR和FAT兩種模式的差別。

       FRR=分析器中正在偵測的電子之速度→在分析過程圖譜中的不同動能時實際上在持續(xù)改變。

       FAT=分析器中正在偵測的電子之速度→在分析過程圖譜中的不同動能時實際上不變。

       在電子能譜中,所測試的一直都是電子的動能,換句話說是速度。而在能譜中，訊號強度(靈敏度)和能量分辨率(分辨不同動能的能力)是在圖譜中的兩個Z重要的參數(shù)。在報告中，提出了FRR模式可以提供高靈敏度但比較差的能量分辨；而FAT則是相反的，有著比較好的能量分辨但靈敏度略低。在應用中，F(xiàn)RR更多的會使用在俄歇分析中，而FAT則是會應用在XPS，原因完全是因為兩種不同分析技術的原理，俄歇很多時候應用在納米等級的分析(因此需要使用低電流獲得小束斑，而低電流會使訊號偏低),而且本身俄歇在原理中，俄歇峰相對起來峰寬度就很大，因此FRR模式更適合用在俄歇分析的。就XPS來說，在光電效應下光電子的產額相對高，且XPS中對化學分析其中一個重要的差別是在化學位移(結合能變化)，所以FAT的模式會更適合其應用。而其工作原理，請參考下題的回復。

6.FAT如何實現(xiàn)光電子能量固定？電量怎么換算成動能？

       在以下詳細回答之前，簡單的回答：FAT模式中使用了減速電壓(Retard Voltage)的設計，達到了使進入分析時所偵測的電子動能/速度都是一樣的。例子如下：

       1、首先在減速之前，如報告中提到在X射線激發(fā)樣品表面時，激發(fā)出的各種電子是四散的。這時候輸入透鏡會去吸引這些電子，因此會給予所有電子一個額外能量。舉例來說，假設這初始電壓為10eV。

       2、在這之后，retard voltage減速電壓開始工作如下：

       （1）例如，我們希望所有電子以10eV的速度飛入分析器。

       （2）分析器開始工作以獲取光譜。它將“掃描”一定范圍的能量。

       （3）首先，它嘗試檢測原始為0eV KE的電子（現(xiàn)在從輸入鏡頭獲得實為10eV），因此此時減速電壓=0。

       （4）如果步長eV/step是1eV/step，則下一個檢測到的KE將是原始為1eV的電子（現(xiàn)在在輸入透鏡之后為11eV）。所以那時減速電壓=-1。

      （5）如此例推，當檢測到KE=1000eV的電子時（在輸入透鏡之后為1010eV），這個概念將繼續(xù),所以那時的減速電壓=-1000。

      （6）通過執(zhí)行此過程，我們可以使進入分析器的所有電子都相同。

      （7）另外，由于減速電壓是“由軟件提供的”，因此軟件將分別知道在每個給定的減速電壓下的實際檢測KE動能，從而Z后給出XPS圖譜。

7.那靜電吸附會影響光電子的能量分析準確性？

       會的，因為這會影響到樣品上的電荷平衡和逸出電子的動能。

8.圖像選點和實際分析的點會不會存在漂移？

       基本不會。在PHI設備上，成像影像和分析時候都是使用完全同一套光路系統(tǒng)，包括X射線分析器到檢出器。

9.UPS的光斑多大，常用的參數(shù)設置一般有哪些？

       從前設計～=1.5x3mm

       Z新PHI設計～=1x1mm

10.樣品制備中不建議使用C導電膠帶？兩種3M導電膠的適用范圍是？

       一般樣品可以使用導電碳膠帶，但是對于樣品中同時含有導電成分，又含有不導電成分，可能就會存在荷電不均勻，譜圖會出現(xiàn)漂移，對于這類樣品建議用完全絕緣的3M膠帶。

11.壓不壓片、平整度會影響元素含量嗎？

       如果元素組分是混合均勻的，應該不會影響組分的比例。但是樣品不平整，可能會影響信號質量。如果含有含量較少的元素，建議壓片制樣。

12.樣品托角度改變了，雙束中和效果會變化很大嗎？

       改變TOA，對中和效果影響不大的。

13.怎么保證離子濺射的區(qū)域和分析點區(qū)域是一個區(qū)域？如果區(qū)域不在一起是不是說明五軸樣品臺位置變了？

       1、工程師對儀器調試時，會對電子槍和離子槍束斑位置進行調試，與X射線束斑位置是重合的。

       2、跟樣品臺沒有任何關系，就是離子槍和X-ray的合軸對中。

14.離子槍是用來濺射清理的還是用來中和的?感覺不需要正電荷中和吧？

       1、中和加濺射，并不是全部情況都需要離子荷電中和的。

       2、雙束中和，正離子是中和樣品表面分析區(qū)域以外的負電荷。

15.對于不導電曲面，是不是可能中和效果差了？中和時，離子束和電子束束斑可調嗎？還是固定的？

       中和時束斑固定的不可調。

16.您所說的曲面是指微球樣品嗎，直徑一般是多少？

       直徑只有10mm的環(huán)；

       這個尺寸應該足夠大了，對于100um的光斑區(qū)域，可以認為是平面，中和也是沒有問題的。

17.對于導電性未知的樣品，在選點和測試時都建議打開雙束中和的吧？

       是的。

問題1：膜厚大于6nm，XPS能檢測到嗎？

解答：XPS是表面分析技術，通常檢測深度定義為對應出射光電子動能在相應材料中的非彈性平均自由程（λ）的3倍。 XPS的探測深度也取決于所測試的材料，對于金箔樣品的探測深度大約是5 nm，而對Si樣品的探測深度大約為9 nm。XPS對于具體材料的探測深度可以通過查詢IMFP數(shù)據(jù)，根據(jù)3λ估算探測深度。

問題2：俄歇譜圖中LMM是什么意思？

解答：俄歇電子是由于原子中的電子被X射線激發(fā)后，在退激發(fā)過程而產生的次級電子。XPS測試中X射線將在原子殼層中的電子激發(fā)成自由電子，會產生電子空穴后而處于激發(fā)態(tài)。退激發(fā)過程中處于高能級的電子可以躍遷到這一空位同時釋放能量，當釋放的能量傳遞到另一層的一個電子，這個電子就可以脫離原子出射成為俄歇電子。對于LMM俄歇電子如圖所示：原子中一個L層電子被入射X射線激發(fā)成自由電子后，M層的一個電子躍遷入L層填補空位，此時多余的能量被另一個M層電子吸收產生二次電子，相應的俄歇電子標記為LMM。

問題3：功函數(shù)的應用是啥？

解答：功函數(shù)的定義是費米能級處的電子從樣品表面逃逸出來，進入真空成為自由電子所需要克服的勢壘，通常也稱作逸出功。功函數(shù)是半導體光電器件和光催化等領域中非常重要的參數(shù)，與器件/材料的性能密切相關，

問題4：Mapping采譜時間？

解答：Mapping譜圖是由多個像素點組成，每個像素點都包含一張譜圖，例如本次講解的Mapping譜圖是由256x256個像素點組成，共計65K個像素點。在本次測試中，能量分析器采用128通道非掃描模式進行采集Mapping譜圖，對于含量較高的C/O/F元素譜圖，采集時間分別為8分鐘，而對于含量較低的S/Pt元素譜圖，采集時間分別為16分鐘。一個質量較好的Mapping譜圖的采集時長會有多個因素影響，包括采集元素的類別/含量、X射線光斑尺寸/功率和Frame次數(shù)等參數(shù)，在采譜參數(shù)設定好后，Smartsoft軟件會給出預估時間。

問題5.怎么把擬合結果應用到譜圖里面？用的什么軟件？

解答：Mapping譜圖由多個像素點組成，每個像素點都包含一張譜圖，通過MultiPak軟件可回溯分析特定元素成像中每個像素點所對應的化學態(tài)譜圖，對于譜圖擬合可以通過多種分析方法進行擬合，包括常用的Curve fitting、LLS方法和TFA方法，在第三節(jié)數(shù)據(jù)處理的課程中會有相關內容的詳細講解，請關注。

問題6. 這個系統(tǒng)學習是在分析化學嗎？

解答：有些學校的分析化學課程可能會涉及部分表面分析技術。目前很多高校開設的課程，如材料分析、波譜能譜分析和儀器分析等課程可能包含有關XPS的內容。另外，有很多參考書籍也有XPS內容，可以自行學習。

問題7. 我之前看資料，說費米能級在0 eV，這是因為校準過嗎？

解答：在本次課程中所展示的金的UPS譜圖是施加-9V偏壓后測試所得到的，所以在偏壓的作用下，整個UPS譜圖會有相應的偏移，如果對偏壓進行校準，費米能級會校準到結合能為0 eV處。

問題8：第20頁PPT，X-ray作用深度可達um級別，但Z終檢測nm級別，為什么呢？由于網絡問題，這中間的介紹沒聽到～

解答：XPS是基于光電效應的一種表面分析技術，其中X-ray激發(fā)原子中的芯能級電子，可以通過檢測出射的光電子得到XPS譜圖。對于軟X射線，其在固體中的穿透深度可以達到um級別，但是出射電子受限于較小的非彈性平均自由程，通常只有表面10nm以內光電子會在沒有能量損失的情況下而被檢測到，所以XPS是一種表面靈敏的分析技術。

問題9：第56頁PPT，UPS測試的功函數(shù)計算，按公式應該是5.31，為什么是4.14？

解答：在本例測試中，樣品是半導體材料，計算得到的5.31eV對應于電離勢，4.14 eV對應于功函數(shù)，具體計算公式如下：

問題10：刻蝕后，計算膜厚的公式是固定的么？

解答：在通過刻蝕進行的深度分析中，膜厚是一個比較復雜的問題。通常會采用標準樣品如SiO2對儀器刻蝕所用的離子槍標定刻蝕速率，有時會用刻蝕速率乘以刻蝕時間進行計算刻蝕深度。但是刻蝕實驗中的材料的組分非常復雜，即使同樣的刻蝕參數(shù)，實際的刻蝕速率會有很大的差別，所以通常的深度分析會更加關注隨刻蝕深度增加，元素組分/化學態(tài)的變化趨勢。刻蝕后的實際膜厚測量也可以采用表面輪廓儀或AFM設備，通過測量濺射刻蝕坑得到相對真實的濺射速率，然后校準厚度值。

        3月6日,隨著Z后一堂課程的完成，“PHI CHINA表面分析技術網絡講堂之光電子能譜ZT”圓滿落下帷幕。

        在這個特殊的時期，為了讓廣大師生更好地掌握關于表面分析技術中常用的光電子能譜技術并利用MultiPak軟件進行數(shù)據(jù)處理，PHI CHINA打破了往年常規(guī)的現(xiàn)場培訓模式，首次開啟了網絡直播課程，使不同地區(qū)的師生及客戶通過居家在線學習的方式積極參與到PHI CHINA的培訓課程中來。

       從2月20日起,歷時三周，以“ZT授課+答疑交流”為原則，以“理論+實踐”為基礎，PHI CHINA專業(yè)講師在線相繼開授了XPS基本原理&技術特點&應用、UPS/LEIPS基本原理&技術特點&應用、光電子能譜譜儀功能結構及特點、樣品制備&傳輸操作和數(shù)據(jù)采集注意事項、MultiPak軟件數(shù)據(jù)處理等課程，為聽眾們詳細剖析了光電子能譜知識。在每一堂網絡課程中,講師還設立了專門的答疑環(huán)節(jié)，讓大家能夠了解得更加透徹,提升學習效率。該系列培訓課程受到了師生、客戶的廣泛關注和一致好評。

       本次線上講堂不僅創(chuàng)新了學習方式，還解決了防疫期間不宜集中學習的難題,實現(xiàn)了居家學習兩不誤，同時也鞏固和提升了大家的專業(yè)知識,取得了良好的效果。在此，PHI CHINA誠摯感謝廣大師生、客戶以及辛勤付出的培訓講師對于此次網絡課堂的全力支持和參與。今后，PHI CHINA還將不斷創(chuàng)新服務模式，舉辦更多培訓和交流活動，為廣大師生、客戶做好服務。也希望關注PHI CHINA的諸位朋友都能在防疫期間保護好自己及家人的身體健康，讓我們共同期待春天的來臨！

       如有任何培訓及技術交流方面的需求,歡迎大家在文末和后臺留言。

PHI CHINA溫馨提示

3月11日-13日將開講

“俄歇電子能譜ZT”

PHI CHINA自2月11日開始通過網絡直播的方式，展開為期四周的光電子能譜ZT講座，獲得了廣泛關注和一致好評。為了滿足大家熱切的學習需求，PHI CHINA將推出“俄歇電子能譜ZT”講座，為期三天：3月11日至3月13日，每天下午三點準時開講。

01 3月11日

魯?shù)馒P

AES技術基本原理、主要功能和應用 

主要內容： 

①、AES 的基本原理：俄歇電子的產生、主要技術能力；空間分辨、檢出限以及定性定量等；俄歇系統(tǒng)的基本構成和能量分析器的特點；

②、AES 的主要功能：采譜、線掃描、成像、深度剖析等；冷脆斷斷面分析、原位 FIB+EDS+BSE+EBSD 全方位成分表征； 

③、AES 的主要應用：納米材料、金屬、半導體、催化材料、能源電池、太陽能光伏、膜層結構剖析等。 

02 3月12日

辛國強

AES硬件簡介、儀器功能及特點  

主要內容：

①、系統(tǒng)結構；

②、真空系統(tǒng)； 

③、能量分析器基本原理；

④、電子槍及電子探測器； 

⑤、離子槍基本原理； 

⑥、俄歇儀器功能及特點。 

03 3月13日

葉上遠

AES樣品制備、數(shù)據(jù)采集及處理 

主要內容：

①、對于不同的分析目的，如何做相對應的樣品制備；

②、簡單的俄歇圖譜解釋，原圖和微分譜與定性/定量分析；

③、如何使用軟件和俄歇手冊處理重疊峰；

④、俄歇峰背景扣除；

⑤、線掃和面掃數(shù)據(jù)分析；

⑥、如何使用 LLS 進行深度分析數(shù)據(jù)處理；

⑦、從導體到半導體俄歇分析，以及分析中電荷中和的方法。 

此次講堂繼續(xù)延用網絡直播的形式，現(xiàn)場答疑。

PHI CHINA在表面分析領域多年深耕，專注表面分析的發(fā)展與科研，希望本系列講堂能幫您豐富知識，提升技能，與大家攜手進一步推動表面分析技術的蓬勃發(fā)展。若您對課程安排或技術方面有任何疑問，歡迎在微信公眾號給我們留言。

更多資訊，請關注微信公眾號：PHI與高德，我們將不定期共享更多資料，為您在科研道路上助力。 

       在2020年2月15日發(fā)布的“PHI CHINA 表面分析技術網絡講堂之光電子能譜ZT（4）”后，陸續(xù)收到老師們的反饋，其中有老師就第三課"俄歇峰和振激峰有什么區(qū)別"的解答部分給出了一些專業(yè)的建議，指出了我們理論上的不足之處。PHI CHINA秉持科學嚴謹?shù)膽B(tài)度，特此為該問題的解答做出更正。更正如下：

Q:俄歇峰和振激峰有什么區(qū)別嗎？

A：

（1） Shake-up/Shake-off震激/震離峰

       在光電發(fā)射中，由于內殼層形成空位，原子ZX電位發(fā)生突然變化將引起價帶層電子的躍遷。

       如圖1所示：

       震激：價帶電子向未占有電子軌道躍遷（也就是向導帶躍遷）

       震離：價帶電子向真空能級躍遷，變成自由電子，造成的能量消耗和損失（對應的光電子能量下降，結合能在高位），但震離不明顯（需要損失更高能量才能發(fā)生）；

       通常過渡金屬氧化物、稀土元素都有比較特征的震激譜峰，對研究分子結構有價值。

圖1 Shake-up lines震激峰產生原理

（二價氯化銅、聚苯乙烯、氧化銅、硫酸銅的震激峰）

圖2 震激峰示例

（二價氯化銅、聚苯乙烯、氧化銅、硫酸銅的震激峰）

（2）俄歇峰產生的原理：

       在光子激發(fā)原子產生光電子后，其原子變成激發(fā)態(tài)離子。激發(fā)態(tài)離子是不穩(wěn)定的，會產生退激發(fā)（能量馳豫）。光電子出射后產生電子空穴，外層電子向空穴躍遷填補空穴會釋放能量，此能量被次外層電子獲得，就可以克服軌道的束縛逃逸出去，那這個逃逸出去的電子就是俄歇電子（如圖3）。在多種退激發(fā)過程中，Z常見的就是俄歇電子的躍遷，因此在XPS圖譜中必然有俄歇譜峰（如圖4）。

       其原理與電子束激發(fā)的俄歇譜相同，僅是激發(fā)源不同。

圖3 俄歇電子產生的原理

圖4 XPS圖譜中的俄歇譜峰：Cu全譜中的CuLMM俄歇譜峰

感謝老師們的反饋，也希望今后能繼續(xù)關注與支持PHI CHINA,我們相互學習、共同探討與提高。

       2020年3月11日至13日，PHI CHINA成功舉辦了為期三天的“表面分析技術網絡講堂之俄歇能譜ZT”講座，在這特殊時期，又為廣大用戶以及來自90多所高校和科研院所的近千名師生們獻上一場知識和技術的盛宴。

       俄歇電子能譜（AES）是利用聚焦電子束作為激發(fā)源，檢測出射的俄歇電子的一種表面分析方法。該技術不僅具有納米級空間分辨能力，還具有對材料表面組分和化學態(tài)的檢測能力，因此廣泛應用于納米材料、能源器件和電子器件的領域。為了幫助廣大客戶及師生們深入了解和系統(tǒng)學習俄歇電子能譜的相關知識，本期網絡講堂安排了三節(jié)課程：diyi課，由PHI CHINAZS應用專家魯?shù)馒P女士講解了AES俄歇電子能譜技術的基本原理、主要功能和應用；第二課，由PHI CHINA主任工程師辛國強先生講解了AES俄歇電子能譜的硬件簡介、儀器功能及特點；第三課由PHI CHINA總經理葉上遠先生講解了AES俄歇電子能譜的樣品制備，數(shù)據(jù)采集及處理方法。

       本期網絡講堂既有詳細的課程講解，又有及時的在線答疑，并且在每節(jié)課程結束后，課程視頻、知識ZD和答疑總結都及時發(fā)布在公眾號供大家回看和復習。網絡課程不僅僅是一次邂逅，我們將繼續(xù)通過線上和線下的共同學習和探討，讓表面分析技術更好地助力科學研究工作。

       PHI CHINA在此真摯地感謝廣大客戶及師生們的關注與支持，雖然本次俄歇ZT講座已圓滿完成，但我們不會止步，將繼續(xù)為大家?guī)砀泳实募夹g分享，與大家攜手共同推動表面分析技術的應用和發(fā)展。

       PHI CHINA在2020年3月19日至26日開辦的“PHI CHINA表面分析技術網絡講堂之飛行時間二次離子質譜（TOF-SIMS）ZT”講座圓滿落下帷幕。

       本期TOF-SIMSZT網絡講堂進行了理論知識講解、并結合實際案例分享了實驗技術內容。

       從3月19日起，分別由PHI CHINAZS應用專家魯?shù)馒P女士和主任工程師辛國強先生為大家系統(tǒng)、深入地講解了TOF-SIMS的基本原理、硬件及儀器功能的相關理論知識，同時邀請了ULVAC-PHI原廠應用科學家張薰勻博士為大家講解了TOF-SIMS在樣品制備、測試和分析的實驗技術內容。參加課程的老師和同學們在直播平臺和微信交流群內積極留言和反饋，講課老師在每一節(jié)課程的Z后進行了現(xiàn)場答疑。

       PHI CHINA始終秉持為廣大客戶提供Z優(yōu)質服務的初心！在這特殊的抗疫時期，PHI CHINA通過創(chuàng)新的學習方式，為大家?guī)矶鄨鲋R和技術分享交流的盛宴，從2月11日開課到3月26日結課，共舉辦了XPS、AES和TOF-SIMS三個ZT講座，總計18節(jié)課程。至此，PHI CHINA表面分析技術網絡講堂系列課程就告一段落了！

       在此，感謝廣大客戶以及來自百余所高校和科研院所的千余名師生積極的支持以及給予我們的鼓勵。春已暖，花已開，PHI CHINA將會繼續(xù)努力，為大家?guī)砀泳实募夹g交流活動，請持續(xù)關注我們！

       PHI CHINA表面分析技術網絡講座已經成功開辦了三期，感謝廣大客戶及師生一直以來的關注及支持。為了將更多更好的技術分享給大家，本周將開展“飛行時間二次離子質譜（TOF-SIMS）”ZT講座。

       飛行時間二次離子質譜儀（Time of Flight-Secondary Ion Mass Spectrometer 簡稱ToF-SIMS），使用初級脈沖離子入射固體材料表面，通過探測表面激發(fā)出的二次離子的飛行時間分辨其質量，以表征材料表面的元素成分、分子結構、分子鍵接等信息。

01 3月19日15:00

PHI CHINAZS應用專家魯?shù)馒P

TOF-SIMS基本原理、主要功能和應用

1、SIMS的基本原理（包括D-SIMS和TOF-SIMS）；

2、TOF-SIMS的主要功能；

3、TOF-SIMS在材料分析中的主要應用。

02 3月20日15:00

PHI CHINA主任工程師辛國強

TOF-SIMS硬件簡介、儀器功能及特性

1、TOF-SIMS儀器結構及其功能；

2、TRFIT能量分析器原理；

3、LMIG離子槍原理；

4、深度剖析離子槍；

5、PHI NanoTOF II特性。

03 時間待定

ULVAC-PHI原廠應用科學家張熏勻

TOF-SIMS的樣品制備、測試和分析過程演示以及數(shù)據(jù)分析

1、不同樣品不同測試需求的樣品制備；

2、樣品測試和分析過程的演示；

3、如何使用軟件進行數(shù)據(jù)分析（圖譜解析、MAPPING、深度剖析曲線&3D成像等）。

       本次為期三天的講座將以網絡直播結合現(xiàn)場答疑的方式進行，由PHI CHINAZS專家及ULVAC-PHI原廠應用科學家共同為您解析TOF-SIMS系列別樣的精彩。疫情尚未結束，學習不能止步。歡迎掃描下方公眾號二維碼，回復網絡講堂進行報名。請繼續(xù)關注我們，更多的干貨和技術分享，敬請期待。

1. OLED各元素在不同層的分布的那張圖是直接可以得到還是要通過定量處理？

回復：請參考以下這張圖：首先說明一下是選用不同組分的特征離子（右圖）表征不同膜層組分的深度分布，橫坐標是通過濺射時間和濺射速率換算的厚度坐標，如果直接得到的是時間軸；縱坐標是譜峰的強度（直接測試采譜，從譜峰強度面積積分得到），假定整個有機膜層基體效應相當?shù)那闆r下，可以用譜峰強度的變化表征成分的含量變化，從而區(qū)分不同膜層的主要成分組成。

2. 不會撞到其他離子嗎？

回復：當然不會了，進入CID之前，二次離子已經分開了，只有質量選擇器選擇的離子才可以進入CID產生碰撞。

3.為什么MS2的質量分辨率不受MS1影響？

回復：MS1中的前驅體，在MS2中相當于一個樣品，需要再次裂解，而裂解過程在MS2中進行，且MS2是獨立的質譜儀，其分辨率由本身性能決定。

4. 只有MS1可以匹配出化學結構嗎？

回復：MS1采集的質譜是表面所有組分產生的二次離子質譜圖，如果表面成分復雜得到的MS1質譜圖就會比較復雜，除了一些比較小的原子離子和分子離子比較容易進行定性判定，質量數(shù)大于m/z 200的很難匹配出準確的化學結構；因此需要配置串聯(lián)質譜MS/MS，即可以單獨挑出某個特征大分子離子進行解離，得到MS2質譜圖，MS2圖譜中的譜峰都屬于這個特征大分子離子的子離子碎片，等于純化了分析數(shù)據(jù)，因此很容易通過一些標準的質譜數(shù)據(jù)庫匹配出MS2圖譜對應的化學物質或分子結構。

5. 測試前如何判斷有機大分子可能的分裂情況？

回復：如果是測試未知組分，測試前是不能判斷分子的分裂情況的；如果是已知有機組分，可以根據(jù)分子結構特征和一些已有經驗（來自對一些已知有機材料的圖譜分析得來）判斷可能產生的離子碎片。

6. 怎么保證MS2是從MS1中選定的特離子？

回復：可以保證，因為MS2用于分析的離子就是從MS1圖譜中挑選出來的：分析時，首先采集表面所有的二次離子，得到MS1圖譜，根據(jù)MS1圖譜里的圖譜信息，挑出特征的precursor ion (前體離子）用于MS2解離和分析。（具體實現(xiàn)過程請關注我們的第二堂課）

7. 橫坐標為什么是m/z，而不是m?

回復：因為TOF-SIMS主要采集的是二次離子（有質量和電荷），所以用荷質比m/z表示；通常電荷數(shù)是1，所以呈現(xiàn)的數(shù)值與m（質量數(shù)）相等，但意義不同。

8.  300—500nm的晶?？唇M分分布，分辨率如何？大面積收集的信號量多吧？

回復：TOF-SIMS的空間分辨率是70納米（高空間分辨模式下），如果是在HR2模式下，即Z好的質量分辨率下（m/?m@10000左右），空間分辨率是百納米左右（與樣品相關）。所以如果測試300-500nm的晶粒組分，晶粒分散在導電基底上，是可以用TOF-SIMS微區(qū)定點到單顆粒上進行采譜分析。

無論是微區(qū)分析還是大面積分析都是采用聚焦離子源在表面掃描，激發(fā)信號強度相當。

9.與其他儀器聯(lián)用如何保證同個區(qū)域

回復：目前PHI TOF-SIMS 沒有與其它儀器聯(lián)用的案例。如果客戶自己安排不同的表面分析測試（SEM/ XPS/ TOF-SIMS等），Z好以對特征區(qū)域的成像（光學成像、二次電子成像、離子成像等）判斷和定位分析區(qū)域，以保證分析發(fā)生在同一區(qū)域。

10. 藥片截面如何制備？

回復：因為制備截面或剖面的時候Z怕引入新的污染或造成交叉污染，Z好采用離子束剖面切割（CP: Cross section polisher）來制備樣品。

11. 我做的小面積mapping沒有大面積清晰，為什么？

回復：如果分析條件（參數(shù)）設置相同，無論是大面積和小面積MAPPING空間分辨率是相同的。只是小面積下（更高的放大倍率下）更容易看出空間分辨的實際能力，其對更微區(qū)特征區(qū)域的分辨能力，如果高放大倍率下，分析特征已經接近設備的空間分辨尺度，那圖像呈現(xiàn)就會看起來不清晰。

12. 對于有機無機摻雜的材料，串聯(lián)質譜是要做預實驗確定要分析的大分子嗎

回復：對于有機無機摻雜材料，表面成分的確比較復雜，所謂預實驗，也就是用常規(guī)的MS1先進行表面所有離子的采集，然后根據(jù)MS1質譜圖確定和挑出要用MS2分析的大分子離子。

13. 特定深度2D圖如何選，一般不是都選成區(qū)域？

回復：在深度剖析的時候，因每分析一層都會保存這一層的分析區(qū)域的mapping, 每個像素點的離子質譜圖;

通過軟件可以回溯特定深度的2D MAPPING圖 （就是根據(jù)特定濺射時間范圍選擇：對應深度），所呈現(xiàn)的就是特定深度所分析區(qū)域的Mapping, 詳細操作步驟請關注第三課數(shù)據(jù)處理的課程。

14. 單顆粒深度剖析如何比如直徑2um能實現(xiàn)嗎？

回復：根據(jù)TOF-SIMS的現(xiàn)有能力，對于直徑2um的單顆粒是可以嘗試進行深度剖析的，當然也要看基體效應影響。

15. 有機無機摻雜，能分析嗎？

回復：TOF-SIMS對有機無機材料都有很好的表征能力，當有機無機摻雜濃度在TOF-SIMS 檢出限能力所及的條件下是可以進行分析的。如果摻雜濃度太低（ppb-ppt）, 那需要用D-SIMS進行分析。

16. 二次離子在飛行管道中只用跑一圈就能分開嗎？

回復：當然可以分開。

17. 可分析有hole樣品，樣品臺可各方向旋轉？

回復：五軸樣品臺可旋轉和傾斜，也有特殊傾斜樣品托適合用于Hole樣品分析，見下圖：

18. 結構解離情況與激發(fā)離子源有關嗎？

回復：解離產生特征的原子離子和分子離子與結構本身有很大關系，但產生的二次離子產額除了與基體效應相關，的確與激發(fā)離子源有關。比如現(xiàn)在分析源用Bi源，可以采用Bi單原子離子和團簇離子源，如果采用單原子離子激發(fā)出的二次離子中原子離子和小分子離子產額高，而大分子離子產額低，而采用Bi團簇離子源入射則會提高大分子離子產額。

19. 怎樣解決depth profile過程中采譜位置漂移的問題？

回復：跟樣品導電性相關，如果樣品導電性不好的，請使用PHI提供的mask及Grid等輔助導電增強的樣品托配件。

20. pulse寬為何空間分辨率高？

回復：見下圖，脈沖長度寬，時間差長（質量分辨率差），但束斑直徑可以聚焦到Z好，束斑越小，空間分辨率越高。

21. profile波動，什么叫選擇性濺射？

回復：濺射離子源與樣品表面材料相互作用，對不同的原子或分子有不同的作用機理以及剝離速率，有些原子比較容易被濺射移除，有些原子又很難被剝離，同一離子源對表面同一表面但不同成分作用程度有差異，造成擇優(yōu)濺射。

22. depth profile采譜過程中，采譜位置容易發(fā)生漂移，有什么比較好的方法可以解決這個問題？Depth面積是400*400um，采譜面積是30*30um

回復：跟樣品導電性相關，如果樣品導電性不好的，請使用PHI提供的mask及Grid等輔助導電增強的樣品托配件。

23. 同問：同一個區(qū)域在正負離子切換時，采譜位置也容易發(fā)生偏移。樣品導電性一般，表面是SiO，下面是Cu

回復：跟樣品導電性相關，如果樣品導電性不好的，請使用PHI提供的mask及Grid等輔助導電增強的樣品托配件。

24. ESA 1 2 3 然后收到訊號，跑了一圈， 可以跑兩圈么？如果可以有什么效果么？

回復： 首先沒有跑一圈，只跑了3/4圈。不可以跑兩圈，如果可以的話，可以改善質量分辨率。

25. ppm什么意思？

回復：parts per million. 百萬分之一

26.掃描面積多大？ 

回復：離子束掃描面積一般可以到600X600um，如果配合樣品臺一起掃描的話，可以掃描整個樣品臺的范圍。

如果喜歡我們的課程

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隨著科學技術的不斷革新，先進的表面分析技術已經成為材料、能源、催化、微電子、半導體產業(yè)以及鋼鐵工業(yè)等領域研究表面特性所必需的實驗技術。為積極推動表面分析應用技術的發(fā)展，促進表面分析技術與其它學科的融合，更好地結合表面分析技術解決問題，同時加強同行之間交流與合作，PHI CHINA將在3月下旬開展用戶線上交流會， 此次特別邀請了我們具有豐富測試經驗的用戶老師們，給大家?guī)鞽PS\AES\TOF-SIMS等在分析測試的應用及案例分享，絕.對干貨滿滿！具體日程請看下方海報：

6月9日，“PHI CHINA 2023年表面分析應用與技術交流會暨北京分會”于北京理工大學成功召開。本次會議由北京理工大學材料學院先進材料實驗中心、北京理化分析測試學會表面分析技術委員會、PHI CHINA 高德英特（北京）科技有限公司聯(lián)合主辦，北京理工大學分析測試中心、北京理工大學物理學院共同協(xié)辦。

會議邀請了北京理工大學、清華大學、中科院以及 ULVAC-PHI 的專家、教授分享學術報告，旨在推動表面分析應用技術的發(fā)展，助推表面分析技術與其它學科的融合，促進表面分析新方法、新技術的推廣和應用。

與會人員合影

嘉賓致開幕詞

北京理工大學材料學院 劉艷副院長（左上）

北京理工大學資產與實驗室管理處 郭宏偉副處長（右上）

北京理工大學材料學院 陳鵬萬院長（左下）

北京理工大學分析測試中心 彭紹春主任（右下）

會議詳情

大會專家們對表面分析技術的深刻理解與詳盡分析讓參會者受益良多，會議在熱烈的掌聲中完 美落幕。非常感謝前來參會的老師同學們，未來我們會陸續(xù)舉辦更多的交流、研討會議，期待再次的會面！

END

*在此感謝北京理工大學宋廷魯老師對本次會議的支持/《X射線光電子能譜數(shù)據(jù)分析》 

（購書請點擊下方鏈接）

https://mp.weixin.qq.com/s/Dk8iH8dGDSsl8lykNz4CBw

為積極推動表面分析應用技術的發(fā)展，促進表面分析技術與其它學科的融合，更好地結合表面分析技術解決問題，同時加強同行之間交流與合作，展示相關的新成就、新進展，PHI CHINA將在2023年3月30日在西安舉辦“2023年表面分析應用與技術交流會暨西安分會”。

PHI CHINA熱忱歡迎廣大專家學者和科研人員積極參與會議，分享、交流、學習、創(chuàng)新。

主辦單位

高德英特（北京）科技有限公司、西北大學

會議時間地址

2023年3月30日

西安-西北大學

參會報名

請掃描下方二維碼完成報名

會務組聯(lián)系方式

James.song@coretechint.com

2、吳婷 13167361283

noreen.wu@coretechint.com

費用

本次會議不收取會務費。參會人員食宿及交通費自理。

會議日程安排

主講嘉賓介紹