1.測試功能
主要用于分析導體和半導體薄膜材料的功函數、價帶譜、獲取價帶/HOMO位置及能級排列圖。
2.測試條件:He燈光源(HeI 21.2 eV)
3.測試內容和數據形式:
在樣品表面選取一點,分別進行(1)價帶譜測試和(2)施加-5V或-10V偏壓測試二次電子截止邊譜圖(注明:為了得到高質量數據,兩張譜圖是分兩次采集),提供價帶譜和二次電子截止邊譜圖的excel數據。
4.樣品要求:樣品導電性:導體或半導體樣品(表面電阻<10MΩ )。 樣品尺寸:5mm*5mm 至7mm*7mm,不接受大尺寸樣品,測試樣品形態:表面分布均勻、清潔無污染的固體薄膜或塊材。
5.測試過程:樣品表面隨機選取一點測試,并對數據進行分析,增加測試點,增加費用。
6.注意事項:
(1)常規測試:送樣品前,填好好委托單發客服審核,確保正常測試。
(2)測試時采用金箔樣品校準儀器,保證儀器正常工作,對因樣品問題導致的數據異常,測試費用正常收取。
(3)測試完的樣品,僅保留3個工作日,3個工作日后銷毀,送檢樣品一般不建議回收,如需回收請注明,不承擔回寄費用和丟失風險;
7.UPS測試常見問題:
(1)為什么提供的UPS是兩張譜圖,而不是一張譜圖?
通常有的UPS會把價帶(VB)和二次電子截止邊(SEC)一起掃描(如左側譜圖所示),但由于二次電子截止邊的信號非常強,掃譜時必須降低分析器MCP的電壓,這樣會導致價帶的信號較弱,不利于觀測價帶電子態。所以好一點的UPS 實驗會把二次電子截止邊(SEC) 和價帶(VB)分開掃描,掃描二次電子截止邊時分析器MCP用較低電壓(如右側譜圖所示),掃描價帶時MCP用較高電壓,這樣得到的譜圖質量更高,是目前更為專業的測試方法。由于二次電子截止邊和價帶譜圖是用不同分析器電壓采集的,無法合并為一張譜圖,可以采用 如右下譜圖的方式繪制譜圖放于文章中。
(2)粉末樣品是否適合測試UPS,有哪些問題?
由于UPS測量中光激發的價帶電子的動能只有幾個eV,非常容易受到材料表面的導電性、 污染程度和粗糙度等因素影響,輕則導致譜圖的峰位移動和峰形變化,重則導致無信號。UPS適用于分析表面均勻潔凈的導體以及導電性好的半導體薄膜材料。對于合成的粉末樣品,影響因素較多,UPS測試結果存在不確定性風險。
(3)樣品制備和郵寄時注意什么?制備薄膜時要選用導電性好的基底,如硅片或銅箔等,樣品覆蓋滿基底表面,厚度盡可能薄。郵寄樣品時,樣品置于樣品盒中需用少量雙面膠固定,防止樣品晃動導致表面損傷。注意是少量雙面膠,雙面膠用多了會導致樣品難以取下,甚至發生破損。對于對水汽和空氣敏感的樣品,建議使用抽真空密封的樣品袋。樣品背面禁止粘標簽紙,難以取下,影響抽真空。
(4)ITO或FTO薄膜樣品制備注意事項:
注意ITO或FTO導電玻璃的基底是玻璃(絕緣體),只有表面的ITO或FTO層是導電的,所以樣品薄膜應該制備在導電薄膜一測。對于導電面的判斷可以借助萬用表測試,一般玻璃絕緣面的電阻值太大超出量程。對于透明薄膜樣品,用雙面膠粘樣品時,一定要粘絕緣玻璃一測,防止污染樣品表面。
(5)測試樣品需要用導電雙面膠粘在樣品托上,由于導電膠粘度比較較大導致樣品比較難取下,可能會導致樣品破碎。
(6)為什么與文獻中的測試結果差別較大? 樣品的具體狀態不可能完全一致,例如顆粒尺寸,組分分布、表面形貌和導電性等參數。即使是類似的樣品,不同文獻的結果差別也是很大。為了能更好地解釋數據,建議同一批次樣品加入對比樣品。