论表面分析及其在材料研究中的应用PDF电子书下载

第一章 表面分析技术原理和仪器 北京大学物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室 黄惠忠 1

1.1 表面分析特点 1

1.2 表面分析技术和仪器简介 4

参考文献 15

第二章 XPS技术及其分析要点 北京大学物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室 黄惠忠 16

2.1 原理概述 16

2.2 样品制备与安装 17

2.3 实验方法 19

2.4 识别谱图 20

2.5 定量分析 27

2.6 样品中元素分布的测定 28

2.7 XPS实验技术、技巧及其应用 中国科学院化学研究所 刘芬 29

参考文献 52

第三章 X射线光电子能谱(XPS)半定量分析 北京大学物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室 吴念祖 53

3.1 基本原理 53

3.2 半定量分析中的影响因素 57

3.3 数据收集和强度测量 64

3.4 XPS半定量分析方法 68

3.5 附录：高斯函数和洛伦茨函数的多项式表达 76

参考文献 78

4.1 引言 80

第四章 角分解(辨)X射线光电子能谱和光电子衍射(XPD) 北京大学物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室 黄惠忠 80

4.2 仪器要求 81

4.3 光电子掠出射角时表面灵敏度的增强 82

4.4 X射线掠入射时表面灵敏度的增强 107

4.5 来自单晶内层能级的发射：X射线光电子衍射(XPD) 109

4.6 单晶价能级发射 145

参考文献 152

第五章 XPS应用 154

5.1 XPS强度比法测定活性物质在载体上的分散状态 北京大学物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室 桂琳琳 154

5.2 电子能谱在多相催化研究中的应用 中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室 盛世善 潘家莲 熊国兴 160

5.3 稀土复合氧化物的XPS研究 吉林大学物理系测试中心 李莉萍 郑大方 173

5.4 XPS在高温超导研究中的应用 中国科学院化学研究所 赵良仲 189

5.5 XPS价带谱及其应用 本节绘图 武汉大学分析测试中心 杨业智 莫少波 陈宝联 197

5.6 小面积XPS和成像XPS及其应用 中国科学院化学研究所 香港中文大学化学系 赵良仲 刘芬 郭伟民 219

参考文献 229

第六章 光电子能谱在固体能带结构研究中的应用 上海复旦大学表面物理国家重点实验室 丁训民 232

6.1 价带顶位置和功函数的测定 232

6.2 表面电子态的辨识 236

6.3 能带色散的测定 245

6.4 偏振光在光电子能谱中的应用 256

6.5 异质结能带偏移的测定 265

6.6 应用同步辐射光电子能谱的空态研究 269

参考文献 277

7.1 引言 278

第七章 俄歇电子能谱及其应用 清华大学分析测试中心 朱永法 278

7.2 俄歇电子能谱原理 280

7.3 俄歇电子能谱仪的结构 286

7.4 俄歇电子能谱的实验技术 287

7.5 俄歇电子能谱图的分析技术 291

7.6 俄歇电子能谱的应用 307

7.7 AES在表征陶瓷材料的成分与结构中的应用 中国科学院上海硅酸盐所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室 虞玲 320

7.8 AES在微电子领域中的应用 上海复旦大学国家微分析中心 俞宏坤 任云珠 337

7.9 XPS、AES的深度剖析 成都电子科技大学 宁永功 刘爽 王志红 345

参考文献 360

8.1 引言 362

第八章 表面分析在电子发射体研究中的应用 信息产业部12所 王亦曼 362

8.2 表面分析技术应用于电子发射体研究的特点 363

8.3 表面分析技术在电子发射体中的应用 372

参考文献 400

第九章 XPS和AES在半导体材料科学中的应用 北京师范大学分析测试中心 吴正龙 402

9.1 前言 402

9.2 XPS在测量薄膜样品中的应用 404

9.3 角分辨XPS(APXPS)在薄膜分析中的应用 409

9.4 全反射XPS(TRXPS) 413

9.5 利用光电子能谱(XPS、UPS)测量半导体的能带结构 419

9.6 XPS分析氩离子(Ar+)和X射线诱发CeO2还原反应 426

9.7 外延薄膜CeO2/Si界面研究 430

9.8 CeO2/Si热处理行为的研究 439

9.9 离子束外延β-FeSi/Si薄膜的电子能谱研究和表征 443

9.10 富Si氧化硅纳米材料XPS测量 454

9.11 CoSi2薄膜在图形衬底上选择生长的研究 456

9.12 GS-MBE生长的Gap/Si XPS研究 461

参考文献 469

第十章 低能背散射电子的结构性表面研究 北京大学物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室 黄惠忠 473

10.1 引言 473

10.2 电子-诱发的能谱 475

10.3 背散射的反射能谱 476

10.4 实验装置 478

10.6 EELFS机理 479

10.5 EELFS的特色 479

10.7 EELFS数据分析 481

10.8 L2，3边 487

10.9 EELFS中的偶极近似 489

10.10 非偶极贡献的例证 492

10.11 EELFS理论发展 494

10.12 热效应 495

10.13 近边特点 496

10.14 各向异性效应 507

10.15 等离子体激元去卷积 508

10.16 表面-EELFS 509

10.17 金属原子团簇 510

10.18 外延薄膜 514

10.19 金属/Si界面 516

10.20 化学吸附物种 521

10.21 材料 525

10.22 微分析性质 527

10.23 电子束引起的损伤 527

10.24 结论 528

参考文献 530

第十一章 二次离子质谱 清华大学电子工程系 查良镇 桂东 531

11.1 离子与表面的相互作用 533

11.2 二次离子发射的基本规律 539

11.3 SIMS分析模式和基本关系式 545

11.4 二次离子谱仪 549

11.5 SIMS的分析方法和应用 559

11.6 二次离子质谱学的发展 572

参考文献 574

第十二章 原子探针(AP)——场离子显微镜(FIM)及其应用 北京科技大学 于广华 朱逢吾 576

引言 576

12.1 场离子显微镜基本原理 577

12.2 原子探针(AP) 597

12.3 样品制备 614

12.4 AP-FIM的应用 616

参考文献 621

第十三章 电子能谱及二次离子质谱在材料科学中的应用 北京科技大学 于广华 622

13.1 电子能谱 622

13.1.1 俄歇电子能谱的应用 622

13.1.2 X光电子能谱的应用 623

13.2 二次离子质谱 624

13.2.1 二次离子质谱简介 624

13.2.2 二次离子质谱的应用 625

13.3 AES、XPS与SIMS的特点对比 625

13.4 实例应用 626

13.4.1 AES在材料科学中的应用 626

13.4.2 XPS在材料科学中的应用 647

13.5 离子探针在材料科学中的应用 663

13.5.1 受载裂纹尖端氢浓度分析研究 664

13.5.2 氢在塑性形变过程中的迁移行为研究 668

13.5.3 工程厚度材料中微区氢分布及氢扩散行为 672

参考文献 675

第十四章 电子能谱仪技术的新进展 北京师范大学分析测试中心 刘洁 680

14.1 引言 680

14.2 X射线光电子能谱(XPS) 680

14.3 俄歇电子能谱(AES) 708

14.4 结束语 715

参考文献 716

15.1 引言 717

第十五章 超高真空扫描隧道显微镜(UHVSTM) 北京大学电子学系、纳米中心 侯士敏 薛增泉 717

15.2 扫描隧道显微镜(STM)的基本原理 718

15.3 超高真空变温STM(UHV VT STM)仪器装置 723

15.4 半导体表面 735

15.5 金属表面 749

15.6 扫描隧道谱(STS) 752

15.7 原子操纵 760

参考文献 764

第十六章 扫描力显微镜SFM 北京大学电子学系、纳米中心 侯士敏 薛增泉 767

16.1 引言 767

16.2 原子、分子间作用势 768

16.3 分子间和表面力 771

16.4 针尖与悬臂 778

16.5 悬臂偏转的探测方法 780

16.6 AFM的成像模式 782

参考文献 793

第十七章 表面分析技术(XPS、UPS、AES)在吸附和材料研究中的应用 北京大学物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室 黄小华 795

17.1 引言 795

17.2 在化学吸附中的应用 796

17.3 在物理吸附研究中的应用 812

17.4 高Tc超导材料 中国科学院物理研究所表面物理实验室 谢侃整理 沈电洪 伍乃娟 胡典文 孟革 谢侃 812

17.5 碳化钨和氧化钨 中国科学院物理研究所表面物理实验室 林彰达 吴述尧 谢侃 徐宁等 825

17.6 C60 中国科学院化学研究所、物理研究所表面物理实验室 张南 陆华 陈挺等 833

17.7 二氧化铈(CeO2) 中国科学院物理研究所表面物理实验室、北京科技大学材料物理系 杜新华 刘振祥 谢侃 杜雪岩 838

17.8 钛酸锶(SrTiO3) 中国科学院物理研究所表面物理实验室 刘振祥 郭钧 谢侃 846

17.9 聚对苯二甲酸乙二醇脂 中国科学院物理研究所 伍乃娟 胡建芳 谢侃 854

17.10 金刚石和类金刚石膜 中国科学院物理研究所表面物理实验室 孙碧武 张小平 谢侃 860

17.11 铁表面氧化的UPS、XPS研究 中国科学院物理研究所表面物理实验室 陈芸琪 林彰达 吴述尧等 867

17.12 二硫化钼(MoS2)单晶表面 中国科学院物理研究所表面物理实验室 胡永军 林彰达 谢侃 870

参考文献 878

第十八章 XPS、AFM在高分子研究中的应用 北京理工大学 吴文辉 881

18.1 聚合物的XPS信息 881

18.2 XPS在聚合物中的应用实例 900

18.3 原子力显微镜(AFM)简介 912

18.4 AFM在聚合物中的应用 913

参考文献 925

第十九章 表面分析在金刚石薄膜研究中的应用 牛津大学Ph.D 王俊 927

前言 927

19.1 CVD-Diamond简介 929

19.2 CVD-Diamond理论基础 933

19.3 表面分析在金刚石薄膜研究中的应用 935

19.4 UPS在CVD-Diamond中的应用 940

19.5 AES在CVD-Diamond研究方面的应用 944

19.6 扫描电子显微镜在金刚石薄膜表面分析中的应用 947

19.7 扫描隧道电镜在CVD-Diamond中的应用 947

参考文献 948