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第一章 表面分析技术原理和仪器 北京大学物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室 黄惠忠1

1.1 表面分析特点1

1.2 表面分析技术和仪器简介4

参考文献15

第二章 XPS技术及其分析要点 北京大学物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室 黄惠忠16

2.1 原理概述16

2.2 样品制备与安装17

2.3 实验方法19

2.4 识别谱图20

2.5 定量分析27

2.6 样品中元素分布的测定28

2.7 XPS实验技术、技巧及其应用 中国科学院化学研究所 刘芬29

参考文献52

第三章 X射线光电子能谱(XPS)半定量分析 北京大学物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室 吴念祖53

3.1 基本原理53

3.2 半定量分析中的影响因素57

3.3 数据收集和强度测量64

3.4 XPS半定量分析方法68

3.5 附录：高斯函数和洛伦茨函数的多项式表达76

参考文献78

4.1 引言80

第四章 角分解(辨)X射线光电子能谱和光电子衍射(XPD) 北京大学物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室 黄惠忠80

4.2 仪器要求81

4.3 光电子掠出射角时表面灵敏度的增强82

4.4 X射线掠入射时表面灵敏度的增强107

4.5 来自单晶内层能级的发射：X射线光电子衍射(XPD)109

4.6 单晶价能级发射145

参考文献152

第五章 XPS应用154

5.1 XPS强度比法测定活性物质在载体上的分散状态 北京大学物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室 桂琳琳154

5.2 电子能谱在多相催化研究中的应用 中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室 盛世善 潘家莲 熊国兴160

5.3 稀土复合氧化物的XPS研究 吉林大学物理系测试中心 李莉萍 郑大方173

5.4 XPS在高温超导研究中的应用 中国科学院化学研究所 赵良仲189

5.5 XPS价带谱及其应用 本节绘图 武汉大学分析测试中心 杨业智 莫少波 陈宝联197

5.6 小面积XPS和成像XPS及其应用 中国科学院化学研究所 香港中文大学化学系 赵良仲 刘芬 郭伟民219

参考文献229

第六章 光电子能谱在固体能带结构研究中的应用 上海复旦大学表面物理国家重点实验室 丁训民232

6.1 价带顶位置和功函数的测定232

6.2 表面电子态的辨识236

6.3 能带色散的测定245

6.4 偏振光在光电子能谱中的应用256

6.5 异质结能带偏移的测定265

6.6 应用同步辐射光电子能谱的空态研究269

参考文献277

7.1 引言278

第七章 俄歇电子能谱及其应用 清华大学分析测试中心 朱永法278

7.2 俄歇电子能谱原理280

7.3 俄歇电子能谱仪的结构286

7.4 俄歇电子能谱的实验技术287

7.5 俄歇电子能谱图的分析技术291

7.6 俄歇电子能谱的应用307

7.7 AES在表征陶瓷材料的成分与结构中的应用 中国科学院上海硅酸盐所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室 虞玲320

7.8 AES在微电子领域中的应用 上海复旦大学国家微分析中心 俞宏坤 任云珠337

7.9 XPS、AES的深度剖析 成都电子科技大学 宁永功 刘爽 王志红345

参考文献360

8.1 引言362

第八章 表面分析在电子发射体研究中的应用 信息产业部12所 王亦曼362

8.2 表面分析技术应用于电子发射体研究的特点363

8.3 表面分析技术在电子发射体中的应用372

参考文献400

第九章 XPS和AES在半导体材料科学中的应用 北京师范大学分析测试中心 吴正龙402

9.1 前言402

9.2 XPS在测量薄膜样品中的应用404

9.3 角分辨XPS(APXPS)在薄膜分析中的应用409

9.4 全反射XPS(TRXPS)413

9.5 利用光电子能谱(XPS、UPS)测量半导体的能带结构419

9.6 XPS分析氩离子(Ar+)和X射线诱发CeO2还原反应426

9.7 外延薄膜CeO2/Si界面研究430

9.8 CeO2/Si热处理行为的研究439

9.9 离子束外延β-FeSi/Si薄膜的电子能谱研究和表征443

9.10 富Si氧化硅纳米材料XPS测量454

9.11 CoSi2薄膜在图形衬底上选择生长的研究456

9.12 GS-MBE生长的Gap/Si XPS研究461

参考文献469

第十章 低能背散射电子的结构性表面研究 北京大学物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室 黄惠忠473

10.1 引言473

10.2 电子-诱发的能谱475

10.3 背散射的反射能谱476

10.4 实验装置478

10.6 EELFS机理479

10.5 EELFS的特色479

10.7 EELFS数据分析481

10.8 L2，3边487

10.9 EELFS中的偶极近似489

10.10 非偶极贡献的例证492

10.11 EELFS理论发展494

10.12 热效应495

10.13 近边特点496

10.14 各向异性效应507

10.15 等离子体激元去卷积508

10.16 表面-EELFS509

10.17 金属原子团簇510

10.18 外延薄膜514

10.19 金属/Si界面516

10.20 化学吸附物种521

10.21 材料525

10.22 微分析性质527

10.23 电子束引起的损伤527

10.24 结论528

参考文献530

第十一章 二次离子质谱 清华大学电子工程系 查良镇 桂东531

11.1 离子与表面的相互作用533

11.2 二次离子发射的基本规律539

11.3 SIMS分析模式和基本关系式545

11.4 二次离子谱仪549

11.5 SIMS的分析方法和应用559

11.6 二次离子质谱学的发展572

参考文献574

第十二章 原子探针(AP)——场离子显微镜(FIM)及其应用 北京科技大学 于广华 朱逢吾576

引言576

12.1 场离子显微镜基本原理577

12.2 原子探针(AP)597

12.3 样品制备614

12.4 AP-FIM的应用616

参考文献621

第十三章 电子能谱及二次离子质谱在材料科学中的应用 北京科技大学 于广华622

13.1 电子能谱622

13.1.1 俄歇电子能谱的应用622

13.1.2 X光电子能谱的应用623

13.2 二次离子质谱624

13.2.1 二次离子质谱简介624

13.2.2 二次离子质谱的应用625

13.3 AES、XPS与SIMS的特点对比625

13.4 实例应用626

13.4.1 AES在材料科学中的应用626

13.4.2 XPS在材料科学中的应用647

13.5 离子探针在材料科学中的应用663

13.5.1 受载裂纹尖端氢浓度分析研究664

13.5.2 氢在塑性形变过程中的迁移行为研究668

13.5.3 工程厚度材料中微区氢分布及氢扩散行为672

参考文献675

第十四章 电子能谱仪技术的新进展 北京师范大学分析测试中心 刘洁680

14.1 引言680

14.2 X射线光电子能谱(XPS)680

14.3 俄歇电子能谱(AES)708

14.4 结束语715

参考文献716

15.1 引言717

第十五章 超高真空扫描隧道显微镜(UHVSTM) 北京大学电子学系、纳米中心 侯士敏 薛增泉717

15.2 扫描隧道显微镜(STM)的基本原理718

15.3 超高真空变温STM(UHV VT STM)仪器装置723

15.4 半导体表面735

15.5 金属表面749

15.6 扫描隧道谱(STS)752

15.7 原子操纵760

参考文献764

第十六章 扫描力显微镜SFM 北京大学电子学系、纳米中心 侯士敏 薛增泉767

16.1 引言767

16.2 原子、分子间作用势768

16.3 分子间和表面力771

16.4 针尖与悬臂778

16.5 悬臂偏转的探测方法780

16.6 AFM的成像模式782

参考文献793

第十七章 表面分析技术(XPS、UPS、AES)在吸附和材料研究中的应用 北京大学物理化学研究所分子动态与稳态结构国家重点实验室 黄小华795

17.1 引言795

17.2 在化学吸附中的应用796

17.3 在物理吸附研究中的应用812

17.4 高Tc超导材料 中国科学院物理研究所表面物理实验室 谢侃整理 沈电洪 伍乃娟 胡典文 孟革 谢侃812

17.5 碳化钨和氧化钨 中国科学院物理研究所表面物理实验室 林彰达 吴述尧 谢侃 徐宁等825

17.6 C60 中国科学院化学研究所、物理研究所表面物理实验室 张南 陆华 陈挺等833

17.7 二氧化铈(CeO2) 中国科学院物理研究所表面物理实验室、北京科技大学材料物理系 杜新华 刘振祥 谢侃 杜雪岩838

17.8 钛酸锶(SrTiO3) 中国科学院物理研究所表面物理实验室 刘振祥 郭钧 谢侃846

17.9 聚对苯二甲酸乙二醇脂 中国科学院物理研究所 伍乃娟 胡建芳 谢侃854

17.10 金刚石和类金刚石膜 中国科学院物理研究所表面物理实验室 孙碧武 张小平 谢侃860

17.11 铁表面氧化的UPS、XPS研究 中国科学院物理研究所表面物理实验室 陈芸琪 林彰达 吴述尧等867

17.12 二硫化钼(MoS2)单晶表面 中国科学院物理研究所表面物理实验室 胡永军 林彰达 谢侃870

参考文献878

第十八章 XPS、AFM在高分子研究中的应用 北京理工大学 吴文辉881

18.1 聚合物的XPS信息881

18.2 XPS在聚合物中的应用实例900

18.3 原子力显微镜(AFM)简介912

18.4 AFM在聚合物中的应用913

参考文献925

第十九章 表面分析在金刚石薄膜研究中的应用 牛津大学Ph.D 王俊927

前言927

19.1 CVD-Diamond简介929

19.2 CVD-Diamond理论基础933

19.3 表面分析在金刚石薄膜研究中的应用935

19.4 UPS在CVD-Diamond中的应用940

19.5 AES在CVD-Diamond研究方面的应用944

19.6 扫描电子显微镜在金刚石薄膜表面分析中的应用947

19.7 扫描隧道电镜在CVD-Diamond中的应用947

参考文献948