X선 광전자 분광법

cb12 - 응용분야/시료/제품/리소스/문서/문의하기

고성능 물질의 수요가 증가함에 따라, 표면 가공의 중요성도 커지고 있습니다. 물질의 표면은 외부 환경 및 기타 재질과 상호 작용하는 지점이며 부식율, 촉매 활성, 접착제 속성, 습윤성, 접촉 가능성 및 고장 메커니즘 등의 요인에 영향을 미칩니다.

이러한 특성을 변경 또는 개선하는 데 표면 수정이 활용될 수 있으며, 표면 분석은 표면의 화학적 특성을 이해하고 표면 가공의 효과를 검사하는 데 사용됩니다. 비접착성 조리기구 코팅부터 박막 전자 제품 및 바이오 활성 표면에 이르기까지, X선 광전자 분광학은 표면 특성 분석을 위한 표준 도구 중 하나입니다.

X선 광전자 분광법(XPS)은 화학 분석(ESCA)을 위한 전자 분광 분석법으로도 알려져 있으며, 물질의 표면 화학 특성을 분석하는 기법입니다. XPS는 원소 구성은 물론 물질 내 원자의 화학적, 전자적 상태도 측정할 수 있습니다.

XPS 스펙트럼은 X-선 광선을 고체 표면에 방사하여 물질의 상부 1~10nm에서 방출되는 전자의 운동 에너지를 측정하여 얻어집니다. 광전자 스펙트럼은 다양한 운동 에너지를 통해 방출되는 전자를 계산하여 기록됩니다. 광전자 피크의 에너지 및 강도로 모든 표면 원소(수소 제외)를 식별하고 정량할 수 있습니다.

표면 특성 분석

표면은 한 위상과 다른 위상 사이의 불연속성을 나타냅니다. 따라서 표면의 물리적 특성과 화학적 특성은 벌크 재질의 속성과 다릅니다. 표면의 원자가 모든 면의 원자에 둘러싸여 있지 않기 때문에 이러한 차이는 물질의 가장 상부 원자 층에 큰 영향을 미칩니다. 그 결과, 잠재적인 결합력을 가진 표면 원자는 벌크 내의 원자보다 반응성이 더 높습니다.

Diagram of surface layers that can be analyzed with XPS surface analysis.

표면층은 물질에 따라 최대 3개의 원자층까지의 두께(약 1nm)로 정의됩니다. 최대 약 10nm의 층은 초박막 필름으로 간주되며 최대 약 1μm의 층은 박막 필름입니다. 고체의 나머지 부분을 벌크 물질이라고 합니다. 이 용어는 최종적인 것은 아니지만, 레이어 유형 간의 차이는 재질과 응용 분야에 따라 다를 수 있습니다.

단일 장비, 다중 기법 XPS 워크플로우

시료를 관찰할 때 필요한 모든 관련 정보를 얻을 수 있는 분석 기법에 대해 알고 싶으십니까? 한 가지 기술로 필요한 모든 것을 얻을 수는 없다는 답변을 자주 듣습니까? 재질을 완전히 이해하기 위해서는 여러 기법을 통해 재질을 분석할 수 있어야 합니다. 단일 기기, 다중 기법 워크플로우를 사용하면 XPS, ISS, REELS, UPS 및 Raman 등의 여러 기술을 결합하여 시료의 특성을 더욱 잘 파악할 수 있습니다. 포괄적인 표면 분석을 확보할 수 있는 빠른 경로에 대해 알아보시기 바랍니다.

자세히 알아보기