[자연과학] [방사선] X -ray Photoelectron Spectroscopy [XPS]재료 분석법

고 다른 하나는 세기인자를 가정하여 원소농도를 구하는 방법이다.

ㄹ. 수직분포 분석 (Depth profiling)
시료표면에 에너지가 큰 불활성 기체로부터 발생시킨 양이온(Ar+)을 충돌시킴으로써 표면을 분당 수 Å씩 깎아내면서 수천Å까지의 깊이에 따른 조성변화와 화학적 상태 변화를 분석하는 방법이다. 이 방법은 XPS와 AES에서만 사용할 수 있는 유일한 분석기술이다.

ㅁ. 절연물질의 분석
분석대상 시료가 절연체(세라믹스, 유리, 고무, 고분자 등)일 경우 광전자의 방출에 의한 전자부족으로 하전현상(charging effect)이 일어나서 광전자 선이 높은 결합에너지 방향으로 이동하는 수가 있다. 이런 경우에는 시료 중에 잘 알려진 원소의 정확한 에너지(C1s: 284.6eV, Au 4f7/2: 83.8eV, Ag3d5/2: 367.9eV)를 이용해서 보정해 주어야 한다. Auger electron spectroscopy에서는 하전 현상 때문에 많은 제안을 받고 있어 절연물질의 분석에서는 XPS가 더욱 유용하다.

ㅂ. 유기화합물의 분석
유기화합물의 XPS 스펙트럼을 IR, NMR과 같이 보완하면서 해석하면 많은 정보를 얻을 수 있다. 유기물의 구조해석, 원소정량, 원자의 결합, 원자가의 성질을 규명할 수 있으며, 또한 고분자 피막현상, 분해 메카니즘 규명도 알아볼 수 있다.


4. 분석 결과 및 평가
XPS는 성분분석 및 화학상태에 관한 정보를 얻는데 매우 유용하며, 유기물질도 분석할 수 있고 빔에 의한 손상도 매우 적다, 그러나 평면해상도(보통 ~1mm 정도)가 나쁘고, 분석속도가 비교적 느리며, H가 분석되지 않는다는 제한이 있다.

5. 참고 문헌
전자 표면 분석기기의 원리와 응용 : AES 와 XPS, 한국과학기술원 재료공학과 논문, 대한재료금속협회, P303 ~314

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