Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС, XPS) является наиболее широко используемым методом анализа поверхности и имеет множество хорошо зарекомендовавших себя промышленных и исследовательских приложений. РФЭС обеспечивает количественную информацию о элементах (кроме водорода и гелия) и их химических состояниях с поверхностей и тонкопленочных структур. В сочетании с ионным травлением позволяет исследовать скрытые слои в сложных и слоистых структурах, а также получать профили распределения элементов по глубине.

РФЭС применяется для исследования широкого спектра материалов, включая: полимеры, металлы, катализаторы, тонкие пленки, элементы питания, различные покрытия, наноматериалы, полупроводниковые приборы, магнитные носители данных и др.

Рентгеновский фотоэлектронный спектрометр PHI Quantera оснащен источником рентгеновского излучения (рентгеновской трубкой) и монохроматором, создающими пучок рентгеновского излучения диаметром 8 мкм, а также датчиком вторичных электронов, что позволяет получать высококонтрастное изображение поверхности образца во вторичных электрона, а также карты распределения элементов по поверхности, линии с высоким разрешением.

Для работы с получаемыми спектрами используется программа Multipack v8.2, являющаяся программным обеспечением спектрометра PHI Quantera.

Основные характеристики и возможности:

высокая локальность анализа: латеральное разрешение ~ 8 нм, информационная глубина до 5 нм (без применения ионного травления);

— диаметр рентгеновского пучка от 8 до 20 мкм;

— запись спектров относительно Al;

— высокая чувствительность;

— высокое спектральное разрешение;

— элементный анализ (кроме водорода и гелия);

— анализ химического состояния элементов (фазовый анализ);

— количественный анализ;

— изображение поверхности исследуемого образца во вторичных электронах;

— размеры исследуемых образцов: не более (100 х 100) мм и 25 мм по высоте;

— нейтролизация поверхности непроводящих образцов;

— вакуум 10 -9 торр.

Пример работы:

Картирование поверхности углерода: а) карта распределения фтора, б) карта распределения углерода, в) сложение карт фтора и углерода, г) изображение поверхности в отраженных электронах.