XPS실험 예비보고서

소개글

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목차

1. 제목

2. 목적

3. 이론

4. 참고자료

본문내용

정량 분석을 행하려면 원소의 특성 Auger peak를 주는 Auger 전류를 측정해야 한다. 원소 A로부터 나오는 Auger 신호 IA는 다음의 식으로 표현된다.
이 식을 이용하여 정량 분석을 행하려면, 즉 NA를 구하려면 ionization cross section, Auger 수율, back-scattering factor를 알아야 하고 Auger 전류도 정확하게 측정해야 하므로 실제로는 이 방법을 쓰지 않고 간략한 방법들을 이용한다. 우선 표준 시료가 있을 때에는 시료에서의 원소 A의 concentration NA를 표준 시료에서의 원소 A의 concentration NAS와 비교한다.
이 식은 앞서 나온 식보다는 훨씬 간편하다. Auger 전류도 상대적인 값만 구하면 되므로 실험적인 조건이 덜 까다롭다. 그리고 시료의 조성이 표준 시료와 비슷하면 escape depth와 back-scattering 인자도 상쇄되어 NA/NAS = IA/IAs의 아주 간단한 식을 얻는다.
표준 시료를 쓰지 않을 때에는 한 원소를 기준으로 하여 다른 모든 원소들에 상대 감도 S를 부여하는 방법이 이용된다. 원소 A의 상대 감도를 SA라고 하면 x라는 원소의 concentration Cx는 가 되며 이 식을 쓰기 위해서는 S값들dl dkf 이 알려져 있어야 한다.
다음에는 미분 스펙트럼에서 얻는 Auger peak의 peak간 높이를 쓰는 방법이 있는데 이 방법은 정량 분석에서 가장 흔히 쓰이는 방법이다. 이에는 원소의 Auger peak의 peak간 높이를 측정하여 순수한 표준 원소 시료의 값과 비교함으로써 그 원소의 concentration을 결정하는 것과, Auger 신호를 순수한 은의 신호와 비교하고 은에 대한 이 원소의 상대 감도를 써서 그 concentration을 계산하는 두 가지 방법이 있다.
4. 결론
ESCA와 AES를 이용함으로써 박막의 분석을 행하는 것은 이미 널리 알려져 있으며 여러 분야에서 이 기술들이 충분히 활용되고 있다. 특히 ESCA는 표면의 화학적인 정보를 얻는 데 적절한 기술이며 AES와 함께 박막의 제조 과정에 관한 진단을 가능하게 한다.
박막의 표면 분석에 관한 기술로는 ESCA와 AES 외에도 여러 가지가 더 있다. 실제로 이용되는 박막, 특히 결정형 박막을 제대로 분석하려면, 박막 표면을 구성하는 원자에 관한 정보는 물론이고 이들의 표면에서의 이차원 배치 또는 삼차원 결정 구조 등도 알아야 한다. 이를 위해서는 ESCA에서 일어나는 광전자들의 회절 현상을 이용하는 X-ray photoelectron Diffraction, 전자 beam을 이용하는 Low Energy Electron Diffraction, Reflection High Energy Electron Diffraction, 원자 단위의 resolution을 가지는 Scanning Tunneling Microscopy, Atomic Force Microscopy 등을 다양하게 구사해야 한다.
5. 참고 문헌
물리학 실험 B-2 XPS manual

키워드

XPS,   X-ray,   photoelectron