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XPS数据处理分析教程

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发表时间:2022-12-06 16:22作者:铄思百检测

如何对xps数据进行分析处理?今天铄思百检测小编就拿到的EXCEL的数据,来讲解一下XPS简单处理数据的过程,这里使用XPSpeaks软件。


XPSpeaks分峰拟合

第一步:将数据转换为txt格式


具体操作:将荷电校正过之后的数据Excel打开,复制Binding Energy和Counts,然后拷贝到一个新建的txt文件中。

关键点:

第一行要直接以数据开始,最后一行以数据结束,不能有空行或其他文字,否则将无法导入XPSpeak 4.1软件中。


第二步:利用XPS peak软件导入txt文件,打开数据

具体操作如下图所示:


第三步:建立基线

具体操作:点击菜单中Background,在弹出来的窗口中High BE和Low BE的数据是自动读取的,这个数字视情况进行调整。



Background type一般选取Shirley,基线的优化主要靠Shirley+Linear的Slope来实现,可以手动输入数值,然后点击accept就可以看到基线了,如果觉得基线不是特别好,可以通过改变Slope的值进行调整。

举例如下图:


第四步:加峰

具体操作:

点击Add peak会弹出一个新窗口,在Peak Type处选择s、p、d、f等,峰类型(根据需要来选,不影响分峰),S.O.S选0,在Position处输入希望的峰位,需固定时则点fix前小方框,同法还可选半峰宽(FWHM)峰面积等。



设置好之后,点击accept添加该峰。同样的方式,可以添加第二个峰。对于p、d、f轨道而言,谱线都有裂分,裂分的峰之间存在一定的关系。



需要特别注意,以下为常见规则:

A. s能级没有分裂峰,对于p、d、f等能级的次能级(如p3/2、p1/2,为简便省略/2,简称为p3、p1)强度比是一定的,p3:p1=2:1;d5:d3=3:2,f7:f5=4:3。在峰拟合过程中要遵循该规则。如W4f中同一价态的W4f7和W4f5峰面积比应为4:3。


B.对于有能级分裂的能级(p、d、f),分裂的两个轨道间的距离也基本上是固定的. 如同一价态的W4f7和W4f5之间的距离为2.15eV左右,Si2p3和Si2p1差值为1.1eV左右,具体化学状态下能级分裂的两个轨道之间的距离会有不同。


C.对于同一元素的裂分轨道而言,其半峰宽应该尽量接近一致。对于同一仪器及仪器参数,各数据的GL高斯-洛伦兹比应保持一致(一般直接采用默认值80)。



具体操作:

以峰面积为例,peak 1和peak 0分别对应W 4f轨道的两个裂分能级(对应f5和f7),那么两者之间的峰面积,存在数量关系f7:f5=4:3。



如何设置?

点击Area下的Constraints,在弹出的窗口中,勾上Use前的方框,然后构建关系式Peak 1=Peak 0*0.75。然后点击OK设置完毕。类似的Peak1 和Peak 0之间的Position间距也可以设置。



同样的方式,可以添加peak 2和peak 3(为另一对峰),设置好它们之间的数量关系等。然后点击Optimise All(可以多次点击进行优化),得到一个初步的分峰结果。



如下图所示:




第五步:手动修正

在此基础上,手动调节峰的面积,半峰宽等参数,尽可能让拟合出来的数据和原始数据重合。在设置参数的过程中,请谨记上面所述A、B、C等分峰规则。



具体操作:

分别点另一个窗口中的Rigion Peaks下方的0、1、2等可看每个峰的参数,此时XPS峰中变红的为被选中的峰。在弹出来的参数窗口中调整峰位置,半峰宽,峰面积等参数,然后点击accept。反复调节,尽可能让拟合出来的数据和原始数据重合。




第六步:拟合数据保存与导出

拟合完毕之后,点击XPS peak processing 中的Save XPS,将拟合结果存储为.xps文件。存储之后,下回要继续处理时,只需要点Open XPS就可以打开这副图继续进行处理了。当拟合结果满意了之后,需要将数据导出成txt文件,以方便在origin中作图。



具体操作:

在Region 1中,Data-->Export(Spectrum),导出为.dat文件。该文件可以直接拖动到origin中,用origin打开。接下来就是origin作图了。



至此,XPS原始数据的处理就讲完了,有想了解更多关于XPS的知识,欢迎联系铄思百检测工程师15071040697,给您更多解答。

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