文章编号：０４２７－７１０４（２０２３）０１－０００９－０７收稿日期：２０２２－１２－０５基金项目：２０２２年度上海市“科技创新行动计划”自然科学基金（２２ＺＲ１４０４２００）作者简介：崔园园（１９９０—），女，博士，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｓｈｃｕｉｙｙ＠ｓｈｉｍａｄｚｕ．ｃｏｍ．ｃｎ；戴维林，男，教授，通信作者，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｌｄａｉ＠ｆｕｄａｎ．ｅｄｕ．ｃｎ不同阳极靶材上ＧａＮ半导体材料的ＸＰＳ分析崔园园１，吴越１，戴维林２（１．岛津企业管理（中国）有限公司，上海２０００５０；２．复旦大学化学系，上海２００４３８）摘要：在Ｘ射线光电子能谱（ＸＰＳ）分析表征样品时，经常会出现俄歇峰与其他元素特征峰干扰的现象，影响谱峰的拟合与分析。本文以ＧａＮ半导体材料为例，分别采用单色Ａｌ靶、单色Ａｇ靶、双阳极Ｍｇ靶作为Ｘ射线源进行表征，得到ＧａＮ材料中各元素精细谱，分析发现常用的Ｍｇ靶和Ａｌ靶为Ｘ射线源时，ＧａＬＭＭ俄歇峰与Ｎ１ｓ峰互相重叠的问题，影响了Ｎ１ｓ能谱的准确解析，而高能Ａｇ靶为Ｘ射线源时，上述二峰完全分离，有利于Ｎ１ｓ的谱峰的准确分析。关键词：ＸＰＳ；ＧａＮ；Ｘ射线源；俄歇峰；高能银靶中图分类号：Ｏ６－３２文献标志码：ＡＸ射线光电子能谱（Ｘ－ｒａｙＰｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，ＸＰＳ）作为一种重要的表面分析技术，具有样品制备简单、对样品无损伤、可区分元素化学状态信息等特点，越来越受到研究者的关注与使用［１－３］。光电子的产生过程如图１（见第１０页）所示，Ｘ射线源激发样品，元素内层电子跃迁产生光电子。由于光子可被看作无质量、无电荷的能量包，在光子与电子相互作用时会发生完全的能量转移，因此通过检测出射光电子的动能ＥＫ，再根据公式Ｅｂ＝ｈｖ－ＥＫ－φ（１）可计算得到对应的结合能Ｅｂ进行记录。式中ｈｖ为入射光能量，即Ｘ射线源能量；ＥＫ为光电子动能；φ为仪器功函（一般为常数）。由于ＥＫ值与Ｘ射线能量直接相关，而Ｅｂ值不依赖于Ｘ射线能量，因此Ｅｂ值一般被用于构建ＸＰＳ谱图。ＸＰＳ技术可实现周期表中锂（Ｌｉ）元素到铀（Ｕ）元素之间所有元素的检测。一般认为其对材料表面元素的检出限为０．１％原子比。Ｘ射线可以穿透材料表面以下微米级别深度，但由于分析目标为元素特征轨道出射的无能量损失的光电子，因此其分析深度一般为３倍的非弹性平均自由程，即约１０ｎｍ。早期ＸＰＳ能谱...
