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등록/수정일12.12.06 / 12.12.06
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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.
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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