【摘要】 XPS技术的强度取决于原子的化学环境对核级电子的结合能（BEs）有显著影响，这种影响通常被称为化学位移。

X射线光电子能谱（XPS）是现代表面和材料科学中测定化学键不可或缺的技术。XPS早期提出的一种方法是利用不定碳层的C1s光谱，该不定碳存在于暴露于空气的所有表面上。基于不定碳的C1s峰的校准程序是高度任意的，这导致了不正确的光谱解释和矛盾的结果，并导致即使存在于相同化学状态下的元素的BE值的报告大幅扩展。XPS技术的强度取决于原子的化学环境对核级电子的结合能（BEs）有显著影响，这种影响通常被称为化学位移。这允许确定结合结构及其作为加工参数或表面处理的函数的变化。关于现有债券的信息通常通过将测量的BE值与文献数据库进行比较来提取。从XPS光谱准确测定BEs的第一个必要条件是正确校准光谱仪的能量标度。Siegbahn等人[4]提出了许多相对BE校准的程序。ISO标准中纳入了校准程序，该程序依赖于使用之前用Ar离子束原位清洁的金属箔的主要信号来去除表面污染物。在这样的校准步骤之后，与光谱仪保持良好电接触的金属样品的费米边缘应与BE标度的“0eV”重合，因为两个物体共享一个共同的费米能级（FL），该能级成为自然参考能级。以这种方式确定的所有BE值因此相对于FL给出。Greczynski等人[8]采用了来自表面污染层的C1s峰，即所谓的不定碳（AdC）。基于AdC C1s峰值的BE标度参考是ASTM和ISO标准的一部分。也许这种参考技术非常流行的主要原因是AdC基本上存在于所有暴露在空气中的表面上。结果显示，在绝大多数情况下，源自AdC的C1s峰被用于BE参考。

[1] Siegbahn K. Atomic, molecular and solid state structure studied by means of electron spectroscopy[C]//ESCA. 1967.

[2] Greczynski G, Hultman L. X-ray photoelectron spectroscopy: towards reliable binding energy referencing[J]. Progress in Materials Science, 2020, 107: 100591.

 

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