보고서 설명

1. 분석 목적
전자, 광자 혹은 입자들이 시료의 원자들과 상호작용한 결과 발생하는 전자, 광자, 이온 또는 중성 원자 등을 분석함으로써 표면에 대한 정보와, 결합에너지의 변화로부터 표면원소의 화학적 상태에 대해 알 수 있다.

본문일부 및 목차

2. 분석 원리
일정한 에너지의 광자를 원자나 분자에 쬐면 들뜬 이온과 광전자가 발생한다. A: 원자나 분자, A+*: 여기된 이온, hv: X-선 광자의 특성에너지, e-: 광전자라고 할 때,
A + hv → A+* + e-

이때 방출된 광전자의 운동에너지는 분석기와 검출기에서 정확히 측정된다. 방출된 광전자의 운동에너지 Ek는 X-선 광자의 특성에너지 hv에서 core 준위의 결합에너지 Eb와 분광계의 일함수 Ф를 뺀 값이 된다.
Ek = hv - Eb - Ф

조사된 광전자의 에너지(hv)는 알 수 있으며, Ek와 Ф이 측정 가능함으로써, 원자 내에서의 전자의 결합에너지(Eb)가 계산된다. 이 결합에너지는 원자의 고유한 값(예: C1s전자 284eV, O1전자 532eV, Si 2p3/2 99eV 등) 을 갖기 때문에 표면에서 방출되는 광전자의 스펙트럼을 관측함으로써 표면의 조성, 화학적 결합상태 및 구성원소를 정량 분석할 수 있다.


3. 분석 방법과 분석 장비
· X-선원 (X-ray source)
X-선원은 모든 원소로부터 강한 photoelectron peak를 방출할 수 있을 만큼 충분히 큰 photo energy 여야 한다.

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