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x射线光电子能谱研究金属硫族化物薄膜:复习一下

*通信:

何鸿燊Soonmin应用化学和绿色化学的中心,英迪国际大学,Putra汝,71800年,Negeri Sembilan,马来西亚,电话:606 - 7982000;电子邮件:soonmin.ho@newinti.edu.my

文摘

x射线光电子光谱学(XPS)样品分析能够提供有用的信息在薄膜表层。在这个工作中,化学成分和元素氧化态研究了二进制,三元和四元薄膜。

关键字

x射线光电子能谱、薄膜沉积,半导体,化学浴、金属硫族化物

介绍

呢,有许多技术可用以进行全面调查材料科学的一个表面的现象。例如,透射电子显微镜(1- - - - - -5),x射线衍射(6- - - - - -12),扫描电子显微镜(13- - - - - -16),俄歇电子光谱学(17- - - - - -19),原子力显微镜(20.- - - - - -27许多研究人员报道。材料表征纳米或mirco规模通常理解材料行为的一个重要组成部分。显然,没有一种技术能解决每个表面问题。因此,两个或两个以上技术所使用的材料科学家在他们的调查。一些重要的信息,比如化学结构、原子结构、化学成分、物理地形,成键的分子的电子态和描述将研究为了了解样本的属性。

x射线光电子光谱学(XPS)技术已经使用在过去20年在许多领域的材料分析包括薄膜、催化、冶金、半导体、超导体、生物材料、化学吸收作用、聚合物、纤维、腐蚀和氧化。在这个工作中,薄膜的表面性质进行了研究,用x射线光电子能谱。x射线光电子光谱学光谱和数据进行了讨论。x射线光电子的优点光谱学技术将被描述。

文献调查

x射线光电子光谱学需要超高真空条件下为了测量光电子薄膜发出。一般来说,x射线光电子光谱学频谱是由一束x射线辐射的材料。x射线穿透试样表面几微米的深度。的过程中,动能能源被分析和逃离的电子材料。

利用x射线光电子有几个优势光谱学技术。x射线光电子光谱学灵敏度为0.1原子百分比和用于分析样品的表面化学。这些示例包括固体形态或重油。一般来说,x射线光电子光谱学检测所有元素原子序数等3及以上。定量化学信息的前10 nm原子层可以使用x射线光电子能谱学成功。另一方面,x射线光电子光谱学用于提供关于每个元素的氧化态的信息。例如,x射线光电子光谱学很容易区分硫酸盐和亚硫酸盐,硫化物或硫。其他优点,如给化学信息的能力,低样品损坏,和简单的定量信息。

化学成分研究x射线光电子光谱学所描述的Deshpande et al ., 201328]CdSe电影准备在室温下使用化学浴沉积方法。x射线光电子光谱学光谱显示了强大的峰对应于Cd 3 d, Cd 4 d, 1 s和Se 3 d。他们得到的结果是接近批量CdSe。里斯et al ., 201529日)开发了脉冲直流磁控溅射,溅射硫化镉薄膜在高度稳定的工艺条件。x射线光电子光谱学光谱表明光电子核心级别的Cd 3 d和2 p。匹配理论获得的结合能值cd。他们还指出,没有氧气被纳入电影和电影是化学计量。在其他情况下,cd影片准备使用化学浴沉积方法在酒石酸作为络合剂据罗伊et al ., 200630.]。x射线光电子光谱学分析支持,CdS薄膜退火的构成在400°C。Cd 3 d 5/2的峰值位置、Cd 3 d 3/2和S 2 p。Zhang et al ., 200131日准备了薄膜在碱性水溶液。x射线光电子光谱学结果表明,Ag)和Se量化Ag)的内容3 d5/2和Se 3 d峰地区。他们的评论,光电子发射引起的元素和氧化物并不重要。SnS的电影被合成到锡氧化物玻璃基质萨勃拉曼尼亚提出et al ., 200132]。x射线光电子光谱学研究表明,Sn 3 d 5/2, 3 d 3/2和S 2 p 3/2山峰被归因于SnS的电影。立方寸₂薄膜被Aggour合成et al ., 200233使用电化学沉积)。评价绑定能源从x射线光电子光谱学3 d显示铜2 p, p和S 2山峰属性来立方寸₂电影。

硒化锡薄膜使用电沉积方法为描述Lukinskas et al ., 200634]。测定元素组成的电影进行了用x射线光电子能谱。他们的结论是,交换的锡和沉积硒导致形成SnSe涂料从单独的解决方案,Se和SnSe₂阶段。另一方面,CdS薄膜的化学成分是由x射线光电子光谱学技术据乌里亚et al ., 201435]。他们声称,退火处理对获得电影的构成有显著的影响。例如,光盘_0.6年代_0.4和Cd_0.55 s_0.45观察as-deposited电影和退火的电影,分别。Khot et al ., 201436)合成sulfoselenide镉薄膜使用自组织逮捕了降水的方法。x射线光电子光谱学数据证实,获得电影的构成是一个很好的化学计量学。

x射线光电子光谱学技术是用来调查样本元素氧化态。Cu-Fe-Sn-S薄膜是由孟et al ., 201537使用磁控溅射方法)。他们表明,铜⁺、铁^{2 +}、锡^{4 +}和S^{2 -}在准备的电影。Kamble et al ., 201638)准备了锌_x有限公司_{1 - x}年代电影通过化学沉积法在碱性溶液。x射线光电子光谱学研究了化学有限公司^{2 +}、锌^{2 +}和S^{2 -}。Reddy et al ., 201539]报道铜的沉积₂SnS₃电影在钠钙玻璃用co-evaporation沉积技术。x射线光电子光谱学分析表明,铜的氧化态^{+ 1}、锡^{4 +}和S²。

然而,也有一些技术,如样本的局限性与超高的兼容性紫罗兰和x射线源的相对贫穷的横向分辨率。用元素分析、x射线光电子光谱学无法研究氦和氢由于这些元素没有核心轨道。我相信x射线光电子技术方面的光谱学将改进和应用领域的数量也大幅增长。因此,x射线光电子光谱学技术几乎强制在材料科学报道许多研究人员在他们的研究成果(40- - - - - -50]。

结论

研究了化学成分和元素氧化态用x射线光电子能谱。评价绑定能源从x射线光电子光谱学显示了完整的合成所需的二进制,三元和四元薄膜。

确认

英迪国际大学是感激地承认金融支持这项工作。

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