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紫外光电子能谱UPS
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项目简介
UPS用于测定导体或半导体材料的功函数与价带顶。
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结果展示
测试结果一般给出的是excel等格式的原始数据。
样品要求
1. 块体样品要求平整，干净，导电性好，尺寸必须大于5*5mm-小于10*10mm左右，厚度小于2mm；粉末样品优先选择旋涂法，基材材质为ITO、FTO、单晶硅片等半导体材料，且表面导电性连续，不能使用刻蚀后基材制样，尺寸必须大于5*5mm-小于等于10*10mm左右，厚度小于2mm，薄膜尽可能做的较薄，涂完膜干燥后能看到薄薄一层样品即可。
2.粉体样品需要制备为薄膜，参考制备方法及要求如下：先把粉末（粉末颗粒直径最好在1万目以下）样品分散在水或乙醇里（浓度尽量低点），旋涂滴在ITO上烘干，可以多循环几次，一定要保证膜表面尽量平整、均匀、连续、整洁，ITO尺寸必须大于5*5mm-小于10*10mm左右，涂完膜干燥后膜层以完全覆盖住ITO即可（膜层厚度10-50nm即可），膜层的电阻最好小于10千欧，最大不能超过30千欧。
常见问题
1. 测试结果为什么跟文献或者预期有偏差？
第一，由于UPS测量中光激发电子的动能在0-20eV范围，在此能量区间的电子逃逸深度较小，且随能量急剧变化，材料表面的导电性、污染程度和粗糙度等因素会对测量结果产生较大影响，轻则导致谱图的峰位移动和峰形变化，重则导致无信号。UPS适用于分析表面均匀洁净的导体以及导电性较好的半导体薄膜材料。对于合成的粉末样品，影响因素较多，UPS测试存在一定风险 ； 第二，UPS测试过程中，紫外光的扫描范围仅为样品中的某个微小区域，如果样品制备不均匀，或者测试区域恰好条件不佳，也可能会影响测试结果；
2. 测试老师给出的数据分析结果准确吗，是否可以调整？
测试老师给出的只是分析结果仅供参考，因为测试老师不知道每个样品具体是什么材料，只能根据自己的习惯和经验大致作图分析，所以我们一般还需要根据对样品性质的了解，对数据分析结果微调甚至大的调整。
3. UPS是否需要清洁表面
因UPS采集信息较浅，若样品表面容易变质， 可清洁掉表面材料（一般10nm内），测试清洁后的样品表面
4. 偏压和无偏压的数据分别时候时候用？
①无偏压模式：验证样品导电性、测定价带顶；
②偏压模式：测定功函数、价带顶，验证半导体类型（P型/N型）。
5. 怎么分析价带顶和功函数
未加偏压：看低结合能一侧（费米边），做切线与右侧直线（平行于X轴）的交点，即为价带顶。
示例：
若数据为施加偏压后的，例如，加-5V偏压，则需要先校正，看高结合能一侧（二次电子截止边），做切线与左侧直线（平行于X轴）的交点，用21.22减去交点的值，即为功函数。
6. XPS和UPS在测试上的异同
