2024年6月5日发(作者：析飞绿)

XPS数据分析基本过程

定性分析

首先扫描全谱，由于荷电存在使结合能升高，因此要通过C结合能284.6eV

对全谱进行荷电校正，然后对感兴趣的元素扫描高分辨谱，将所得结果与标准图

谱对照，由结合能确定元素种类，由化学位移确定元素得化学状态，为了是结果

准确在每一次扫描得结果分别进行荷电校正。XPS谱图中化学位移的分析一般规

律为：

1、原子失去价电子或因与电负性高的原子成键而显正电时，内层电子结合

能升高。

2、原子获得电子而荷负电时，内层电子结合能减小。

3、氧化态越高，结合能越大。

4、价层发生某种变化时，所有内层电子化学位移相同 。

5、对于XPS峰主量子数n小的壳层比n大的峰强，n相同的角量子数l大

的峰强，n，l相同的j大的峰强。

定量分析

选取最强峰的面积或强度作为定量计算的基础，多采用灵敏度因子法，因为

各元素产生光电子时的含量强度和含量不一定成正比，从而利用灵敏度因子对强

度进行修正，其做法为：以峰边、背景的切线交点为准扣除背景，计算峰面积或

峰强，然后分别除以相应元素的灵敏度因子法，就可得到各元素的相对含量，这

个相对含量是原子个数相对含量即摩尔相对含量。

XPS图谱的分峰处理

由于在制备过程中外界条件不可能完全均匀一致，因而对于同一元素可能存

在不同的化学态，而各化学态产生的峰又有可能相互重叠，这样就对定性、定量

分析带来了不便，因而在进行数据分析时需要对可能存在重叠的峰进行分峰处

理，目前有很多数据处理软件可以进行分峰运算，其原理都是利用高斯－洛沦兹

函数，其中XPSpeak为一位台湾学者编写的程序，其采用图形用户界面（GUI），

用于XPS分峰处理操作方便，简单易学。

XPSpeak运行后其界面为：

上面的窗口主要用于图形显示，即原始数据图谱、分离的峰、拟和的峰都将

在此窗口中显示，在主菜单栏中Data中选择打开的数据类型，由于不同的设备

输出的数据格式不同，所以一般需要将原始数据转换成Ascii格式；在进行分峰

处理前需要扣除背景，在Background菜单中选择扣除背景的参数；在Add Peak

菜单中选择增加峰的参数如峰位、峰面积、半峰宽等。设置扣除背景，增加峰的

参数的窗口如下：

2024年6月5日发(作者：析飞绿)

XPS数据分析基本过程

定性分析

首先扫描全谱，由于荷电存在使结合能升高，因此要通过C结合能284.6eV

对全谱进行荷电校正，然后对感兴趣的元素扫描高分辨谱，将所得结果与标准图

谱对照，由结合能确定元素种类，由化学位移确定元素得化学状态，为了是结果

准确在每一次扫描得结果分别进行荷电校正。XPS谱图中化学位移的分析一般规

律为：

1、原子失去价电子或因与电负性高的原子成键而显正电时，内层电子结合

能升高。

2、原子获得电子而荷负电时，内层电子结合能减小。

3、氧化态越高，结合能越大。

4、价层发生某种变化时，所有内层电子化学位移相同 。

5、对于XPS峰主量子数n小的壳层比n大的峰强，n相同的角量子数l大

的峰强，n，l相同的j大的峰强。

定量分析

选取最强峰的面积或强度作为定量计算的基础，多采用灵敏度因子法，因为

各元素产生光电子时的含量强度和含量不一定成正比，从而利用灵敏度因子对强

度进行修正，其做法为：以峰边、背景的切线交点为准扣除背景，计算峰面积或

峰强，然后分别除以相应元素的灵敏度因子法，就可得到各元素的相对含量，这

个相对含量是原子个数相对含量即摩尔相对含量。

XPS图谱的分峰处理

由于在制备过程中外界条件不可能完全均匀一致，因而对于同一元素可能存

在不同的化学态，而各化学态产生的峰又有可能相互重叠，这样就对定性、定量

分析带来了不便，因而在进行数据分析时需要对可能存在重叠的峰进行分峰处

理，目前有很多数据处理软件可以进行分峰运算，其原理都是利用高斯－洛沦兹

函数，其中XPSpeak为一位台湾学者编写的程序，其采用图形用户界面（GUI），

用于XPS分峰处理操作方便，简单易学。

XPSpeak运行后其界面为：

上面的窗口主要用于图形显示，即原始数据图谱、分离的峰、拟和的峰都将

在此窗口中显示，在主菜单栏中Data中选择打开的数据类型，由于不同的设备

输出的数据格式不同，所以一般需要将原始数据转换成Ascii格式；在进行分峰

处理前需要扣除背景，在Background菜单中选择扣除背景的参数；在Add Peak

菜单中选择增加峰的参数如峰位、峰面积、半峰宽等。设置扣除背景，增加峰的

参数的窗口如下：