(23) Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）分析

概要

Ｘ線光電子分光分析装置（X-ray Photoelectron Spectroscopy：略してXPS。ESCAとも称する。）は、試料表面に軟Ｘ線を照射し、発生する光電子の結合エネルギーを測定します。試料を構成している元素と組成（定性分析、半定量分析）、元素の化学状態（状態分析）を調べることができます。検出される情報は、試料の極表面層（数nm）のものであり、Arイオンスパッタリングを組み合わせることで、深さ方向の測定を行うこともできます。
励起源が軟Ｘ線のため、導通がない試料の測定も可能です。

適用対象

• 金属全般、セラミックス、半導体、薄膜、フィルム 等

分析項目

• 広域・狭域光電子スペクトル測定による、試料構成元素の定性・半定量分析（Li～U）
• 状態分析
• 上記分析とArイオンスパッタリングを組み合わせた、深さ方向測定

適用例

• 基板や回路等の表面付着物の定性・半定量分析
• 金属表面の変色原因調査
• 基板上に製膜された薄膜や、酸化皮膜等の深さ方向組成分析と状態調査

保有機器の主な仕様

分析元素

Li～U

Ｘ線源

Al単色化線源

Ｘ線ビーム径とＸ線出力

9 um 1 W ～200 um 45 W

測定例

1)  純銀の板材に発生した変色部の測定例です。変色部からは、Sが検出されました。S2pスペクトルの光電子エネルギー値から、Sは硫化銀と      して存在していることが分かります。また、検出元素の深さ方向分析から、硫化層の厚さは約5 nmであることが分かります。

2)  ステンレス鋼板表面の酸化膜（自然酸化膜及び熱酸化膜）の測定は、

（47）材料評価例-4

をご参照ください。