Chương 1 TỔNG QUAN LÝ THUYẾT
2.3. Các phương pháp đặc trưng vật liệu
2.3.7. Phương pháp phổ điện tử quang ti aX (XPS)
* Nguyên tắc:
Kỹ thuật phổ điện tử quang tia X (XPS) sử dụng các photon để ion hóa các nguyên tử bề mặt, đồng thời thu nhận và đo năng lượng các điện tử quang phát bật ra. Trong kỹ thuật này bề mặt mẫu được bắn phá bởi tia X năng lượng thấp từ nguồn nhôm hoặc magie trong đó sử dụng pic K . Đôi khi các photon năng lượng thấp hơn hoặc cao hơn được sử dụng như photon phát ra từ bia silic và các nguồn cực tím trong phổ điện tử quang cực tím (Ultraviolet Photonelectron Spectroscopy- UPS) [125].
Quá trình phát xạ điện tử quang XPS và UPS khi bề mặt mẫu được bắn phá bởi các photon năng lượng Ex = h và điện tử bật ra từ lớp điện tử hóa trị hoặc từ lớp điện tử trong cùng.Năng lượng E của lớp này được thể hiện ở biểu thức sau:
E = h - Eb – (2.7)
Trong đó: h: hằng số Planck, ν: tần số của photon, Eb: năng lượng liên kết điện tử và là công thoát của điện tử.
Mỗi nguyên tố sẽ có một tập pic đặc trưng trong phổ điện tử quang tại các động năng được xác định bởi năng lượng photon và các năng lượng liên kết tương ứng. Bằng cách đo động năng điện tử quang và biết năng lượng photon tới thì năng lượng liên kết điện tử có thể xác định được. Năng lượng liên kết chính là đại lượng đặc trưng cho nguyên tử mà từ đó có thể nhận được một số thông tin quan trọng về mẫu nghiên cứu như các nguyên tố có mặt trong mẫu, hàm lượng phần trăm của mỗi nguyên tố và trạng thái hóa học của các nguyên tố có mặt.
* Thực nghiệm:
Trong đề tài này các mẫu được đo phổ XPS trên máy THERMO VG
SCIENTIFIC, MultiLab 2000 tại Hàn Quốc, sử dụng tia phát xạ Al K (1486,6 eV), 12 keV/6 mA.
49