技術文章
TECHNICAL ARTICLESXPS作為一種表面靈敏的分析技術,可以探測樣品表面10nm以內(nèi)的信息,而在材料分析中深度分析是獲取不同深度下組分和化學態(tài)信息的重要方法。在XPS深度分析中,有3個采樣深度值得關注:(1)0-10nm,這是基于常規(guī)AlKαX射線XPS的探測深度,對于超薄膜層結(jié)構(gòu)的深度分析可以通過變角度XPS實現(xiàn);(2)0-30nm,這是基于硬X射線XPS(HAXPES)的探測深度,可以通過切換X射線能量進行無損深度分析;(3)0-1000nm,需要采用離子束剝離的破壞性深度剖析。氬離子刻蝕是常...
X射線衍射(XRD)是表征有序材料結(jié)構(gòu)的重要工具。高角度的相干散射可以反映原子的排列。在非常低的角度也可以觀察到相干信號,這些信號可以用來表征分子篩材料(比如ZSM-41或SBA-15)中圓柱形孔的周期性排列。案例分析低角度數(shù)據(jù)采集需要嚴格控制空氣散射和照在樣品上的光斑面積。通過適當?shù)剡x擇一個固定尺寸的主光路發(fā)散狹縫和一個固定的防空氣散射屏,可控制上述的兩個條件。在D6PHASER上使用動態(tài)光束優(yōu)化(DBO)系統(tǒng),從而使光路和光斑的控制更加的方便和優(yōu)化可調(diào)。DBO包含可變發(fā)散...
固體的電學、光學和化學性質(zhì)深受其占據(jù)態(tài)(occupiedstate)和非占據(jù)態(tài)(unoccupiedstate)電子結(jié)構(gòu)的共同影響。在半導體材料中,費米能級兩側(cè)的電子結(jié)構(gòu)對雜質(zhì)摻雜、能帶調(diào)控以及器件的研發(fā)與應用至關重要,尤其是非占據(jù)態(tài)能級結(jié)構(gòu),它直接決定了電荷的轉(zhuǎn)移和輸運性能。雖然占據(jù)態(tài)的電子信息可通過光電子能譜,如XPS和UPS來解析,但由于非占據(jù)態(tài)沒有電子填充,傳統(tǒng)的光電效應方法無法有效獲取其能帶信息。為了深入探索非占據(jù)態(tài)的信息,我們需要借助反光電子能譜(InverseP...
面是指固體表面一個或數(shù)個原子層的區(qū)域,是與外界進行物質(zhì)交換和能量交換的通道,其性質(zhì)(如化學組成、原子排列、電子狀態(tài)等)與體相具有諸多不同,但是材料的表面行為往往決定了材料/器件的功用和性能。因此,表面分析對于新材料、新技術的研發(fā)至關重要。常用的表面分析技術主要有XPS、AES和TOF-SIMS等,其中,AES技術能夠?qū)崿F(xiàn)對納米尺度特征的表面進行化學分析。俄歇電子能譜儀(AugerElectronSpectroscopy,AES)采用場發(fā)射電子源入射樣品的表面,激發(fā)出二次電子(...
在使用二次離子質(zhì)譜(SIMS)技術對樣品進行定量分析時,常遇到一系列棘手的問題:即便在濃度相同、測試條件一致的情況下,同一組分在不同的化學環(huán)境中二次離子產(chǎn)額可能跨越幾個數(shù)量級;此外,即便同一組樣品,使用相同設備和實驗條件、在不同時間段內(nèi)測到的二次離子信號強度也可能會有所差異。在SIMS分析中,常將實驗條件和樣品化學性質(zhì)差異等因素導致二次離子產(chǎn)額發(fā)生變化的現(xiàn)象統(tǒng)稱為基體效應(matrixeffect)。在這期文章,我們將介紹SIMS分析中的基體效應,并分析基體效應對SIMS測試...
Ti-6Al-4V是一種典型的α+β型兩相鈦合金,在航空、醫(yī)療器械、艦船等方面應用普遍。鑒于鈦對氧的親和性好,電子束熔煉(EBM)是鈦合金增材制造推薦工藝。然而,在EBM工藝中,只有部分粉末會熔化和凝固,為節(jié)省成本,合理利用資源,對于用過的且符合特定化學成分的Ti-6Al-4V粉末需要進行篩分、回收和重復利用。為進一步研究Ti-6Al-4V粉末在重復使用過程中表面局部位置形貌和化學變化,本案例對多次回收的粉末做了詳盡的AES(PHI700)和XPS(PHI5000VersaP...
帶隙(BandGap),亦被稱為禁帶寬度,是半導體材料的重要參數(shù)之一。它不僅揭示了價電子被束縛的緊密程度,還是衡量半導體光學性能*與否的重要指標。此外,帶隙決定了激發(fā)該半導體所必須的較小能量閾值。在光電轉(zhuǎn)換器件,如太陽能電池和發(fā)光二極管等領域,帶隙的測量對深入理解半導體的電學和光學特性,以及探索其實際應用價值,具有不可替代的物理和現(xiàn)實意義。過去,科研人員主要通過循環(huán)伏安法或結(jié)合UPS與光學吸收法來測量帶隙和能級排列。然而,隨著反光電子能譜技術(InversePhotoemis...
鋰離子電池具有自放電小、開路電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長等優(yōu)點,自問世以來就備受關注。但是,鋰離子電池采用含有機溶劑的液體電解質(zhì),存在不容忽視的安全隱患。對此,全固態(tài)電池(ABBS)應運而生,因其電解質(zhì)在內(nèi)的所有組件都是固態(tài)的,在安全性和熱穩(wěn)定性上有著明顯優(yōu)勢,已然成為新能源、儲能技術、材料科學等領域的研究熱點。然而,電極與固體電解質(zhì)之間的界面存在著來源尚不明確的電阻,成為影響ABBS實際應用的較大障礙之一。因此,利用有效的表面分析技術研究SE/陰極界面的相互作用,對提高全...
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