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X射線光電子能譜儀 (XPS)

XPS

儀器中文名稱:X射線光電子能譜儀

儀器英文名稱:X-ray Photoelectron Spectrometer

儀器英文簡稱:XPS

儀器設備說明:

  • 儀器購置時間:202110
  • 開放服務時間:202204
  • 放置地點:工程一館145實驗室(E1-145 Lab)
  • 廠牌型號: ULVAC-PHI. Inc. / PHI 5000 VersaProbe Ⅲ

規格:

1.X-ray光源:鋁Kα單光X光源系統(Al Kα monochromatic X-ray source system)

2.能量解析度:對Ag 3d5/2 峰,半高寬<0.5 eV

3.分析面積:10 μm(圓形)~ 1400 μm×1400 μm(矩形)

4.分析室最佳真空度≒6.7×10-8 Pa

5.歐傑電子槍:LaB6燈絲(0.2~10 kV),光束直徑≧100 nm

6.氬離子槍(Ar+ Ion gun):能量調整範圍為 0.5 keV - 5 keV

7. C60離子槍(C60 Ion gun):最大加速電壓為20 kV

8.雙射束源電荷補償系統:解析度在聚對苯二甲酸乙二酯中O=C-O C1s半高寬<0.85 eV

服務項目:

A.X射線光電子能譜儀X-ray photoelectron spectroscopy, XPS

可對物質表面進行定性及定量化學分析,獲得元素組成及化學態(chemical state)資訊,包括全能譜(survey spectrum)、單元素高解析譜(high-resolution spectrum)、元素線掃描、元素影像分析、縱深分析(depth profiling)及角解析分析(ARXPS)。

B.掃描式歐傑能譜(Auger electron spectroscopy, AES):

可對材料表面進行高空間解析度之微區定性及定量元素分析,適用於表面元素分佈與組成研究;具備全譜分析、單元素分析、元素線掃描、元素影像分析及縱深分析等功能。

C.紫外光電子能譜(Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy, UPS):
以紫外光照射樣品,使已佔據電子態之電子逸出,並量測其動能分佈,用於分析材料之已佔據電子結構(如 VB、EF),並可求得功函數(WF)。

D.低能量反光電子能譜(Low Energy Inverse Photoemission Spectroscopy, LEIPS):
以低能電子填入樣品未佔據電子態,並量測其輻射光子訊號,用於分析材料之未佔據電子結構(如 CB、LU
MO)。

整合分析能力:
UPS 量測已佔據電子態(VB),LEIPS 量測未佔據電子態(CB),兩者結合可完整解析材料之能帶結構,進一步求得能帶間隙(band gap)及電子親和力(EA)。

樣品製備要求:

1.樣品不得具有強磁性、揮發性、毒性及放射性。

2.樣品尺寸要求如下:

  • XPS、AES:面積小於 6 mm × 6 mm,高度不得超過 6 mm。
  • UPS、LEIPS:面積需介於 5 mm × 5 mm 至 6 mm × 6 mm。(建議樣品電阻值 < 60 Ω,或事先與操作人員確認)

3.粉末樣品請事先與操作人員聯繫(XPS試片可代製並酌收費用;UPS/LEIPS試片須自行製備)。

4.樣品須完成必要之前處理(如烘乾、除水、研磨等),以確保製備順利並避免預抽時間過長。

5.若無法於合理時間內達到預抽所需真空度(9.5 × 10⁻⁵ Pa),本次實驗將予以取消,並依實際操作時間收取費用。

6.樣品若不符合規範或具有損害儀器之風險,本中心得取消該次預約。

7.若因申請人樣品造成儀器污染或損壞,相關修復及賠償責任由申請人負擔。

收費標準

基本使用計費為一時段(3小時),如不足3小時以3小時做計算,超過3小時以實際服務時數計費。(包含樣品處理、抽真空、開關機及數據處理的時間)。量測皆為以委託操作為主,並不提供數據分析。

開放服務對象:學術單位、產業界

每月 1 日上午 9 點起,國科會基礎研究核心設施預約服務管理系統將開放次月時段預約。
線上預約網址:
https://vir.nstc.gov.tw/

預約方法:

1.使用者應先至國科會基礎研究核心設施服務管理系統(https://vir.nstc.gov.tw/Home/Index),以「委託操作」方式完成預約並取得預約序號。

2.使用者須至指定連結(https://reurl.cc/d7lkvM)下載「【ESCA003600】XPS樣品檢測申請單(NTUST-XPS Analysis Request Form)」,並詳實填寫相關資料。

3.申請單應經指導教授/單位主管簽核後,回傳至儀器操作人員進行審核。

4.操作人員確認申請單內容無誤後,將以電子郵件通知送樣時間與分析時程。

注意事項:

一、樣品分析規範

1.進行微區分析時,建議委託人親自到場指定受測區域;分析完成後不接受額外補測。

2.樣品排列順序應依申請單所填寫順序放置,以避免數據錯誤。

二、申請文件繳交規範

1.XPS樣品檢測申請單應於完成預約後一週內繳交。

2.繳交方式如下:
 (1) Email
 (2) 郵寄
 (3) 親送至 E1-145 實驗室

3.申請單內容須完整填寫,如有疑義應先與操作人員確認後再行送出。

三、樣品送達與取回規範

1.樣品送達時間依處理需求區分如下:
 (1) 需進行XPS粉末樣品製備者,應依操作人員指定時間送達至貴重儀器中心 E1-145 實驗室。
 (2)不需進行樣品製備者,應依操作人員指定時間送達;若有特殊情況,最晚應於預定分析日前一日中午前送達。

2.樣品寄/送達地址如下:
 106335 臺北市大安區基隆路四段43號
 國立臺灣科技大學 貴儀中心 E1-145 實驗室

3.如有特殊樣品處理或送樣需求,應事先聯繫儀器管理人員確認。

4.委測完成之樣品應由使用者自行取回或申請寄回。

5.樣品於分析完成後保存兩週,逾期未取回者將視為廢棄物處理。

四、預約與使用限制

同一單位同時最多可預約4個序號。

五、取消與異動規定

1.取消預約應於預定分析日前至少三個工作天通知操作人員。

六、數據使用與責任聲明

1.本中心僅提供原始數據及格式轉檔服務,不負責數據分析與研判。

2.由本儀器取得之實驗數據僅限於該次送測樣品使用,不得用於商業廣告或作為法律證據。

歡迎加入臺科大 XPS 社群

聯絡資訊:

電話:02-2730-3715

電郵:chwang@mail.ntust.edu.tw

  • 儀器負責操作員:何如紘 小姐

電話:02-2733-3141 #5423

信箱:hjh@mail.ntust.edu.tw

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