X光電子能譜法（XPS）是一種表面分析方法，提供的是樣品表面的元素含量與形態(tài)，而不是樣品整體的成分。其信息深度約為3-5nm。如果利用離子作為剝離手段，利用XPS作為分析方法，則可以實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品的深度分析。固體樣品中除氫、氦之外的元素都可以進(jìn)行XPS分析。

XPS的應(yīng)用

XPS主要應(yīng)用是測(cè)定電子的結(jié)合能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)表面元素的定性分析。所用X射線(xiàn)源為MgKα，譜圖中的每個(gè)峰表示被X射線(xiàn)激發(fā)出來(lái)的光電子，根據(jù)光電子能量。可以標(biāo)識(shí)出是從哪個(gè)元素的哪個(gè)軌道激發(fā)出來(lái)的電子，如Al的2s、2p等。這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)表面元素的定性分析。定性的標(biāo)記工作可以由計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行。但由于各種各樣的干擾因素的存在，如荷電效應(yīng)導(dǎo)致的結(jié)合能偏移，X射線(xiàn)激發(fā)的俄歇電子峰等，因此，分析結(jié)果時(shí)需要注意。

XPS譜圖中峰的高低表示這種能量的電子數(shù)目的多少，也即相應(yīng)元素含量的多少。由此，可以進(jìn)行元素的半定量分析。由于各元素的光電子激發(fā)效率差別很大，因此，這種定量結(jié)果會(huì)有很大誤差。同時(shí)特別強(qiáng)調(diào)的是，XPS提供的半定量結(jié)果是表面3-5nm的成份，而不是樣品整體的成份。在進(jìn)行表面分析的同時(shí)，如果配合Ar離子槍的剝離，XPS譜儀還可以進(jìn)行深度分析。依靠離子束剝離進(jìn)行深度分析，X射線(xiàn)的束斑面積要小于離子束的束斑面積。此時(shí)好使用小束斑X光源。

元素所處化學(xué)環(huán)境不同，其結(jié)合能也會(huì)存在微小差別，依靠這種微小差別（化學(xué)位移），可以確定元素所處的狀態(tài)。由于化學(xué)位移值很小，而且標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)較少，給化學(xué)形態(tài)的分析帶來(lái)很大困難。此時(shí)需要用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。