Page 41 - 理化检验-物理分册2025年第三期

侯 瑶，等： X射线光电子能谱测试参数对CaF 2 氧元素含量测试结果的影响

图 7 O 1s 扫描顺序不同时氧元素质量分数与刻蚀时间的关系

残余气体引起的，吸附时间越长，测得氧元素含量 着氩离子束能量的增加，两个特征峰明显减弱消失。
越高，因此，采集 O 1s 能谱时的测试参数设置为刻 这是因为，即使刻蚀后停顿时间为0 s，精细谱扫描
蚀后停顿时间为 0 s，精细谱扫描顺序为 1。 顺序为1，试样表面离子刻蚀与残余气体吸附也是动
2.3 离子束能量对测试结果的影响 态过程；在刻蚀时间都是100 s的情况下，当离子束
设置刻蚀后停顿时间为 0 s，O 1s精细谱扫描 能量为0.5 keV时，对应离子束流仅为2.0 μA，导致
单位时间内刻蚀量减小，很难刻蚀掉吸附氧层，因此
顺序为 1，分析离子束刻蚀能量对CaF 2 和Al 2 O 3
表面氧元素含量的影响，结果如图 8 所示。由 出现吸附氧的特征峰；当离子束能量达到3 kV时，
图 8 可知：O 1s谱有两个特征峰，位于低结合能端 对应离子束流达到8.3 μA，导致单位时间内刻蚀量
（528.8±0.2）eV和高结合能端（531.8±0.2）eV，随 增大，能及时刻蚀掉吸附氧层。

155 155
150 150
145 145
强度/(×10 2 s -1 ) 135 强度/(×10 2 s -1 ) 135
140
140

130
130
125 125
120 120
115 115
524 526 528 530 532 534 536 538 524 526 528 530 532 534 536 538
结合能/eV 结合能/eV
(a) 0.5 keV(离子束流为2.0 µA) (b) 1 keV(离子束流为5.2 µA)
155 155
150 150
145 145
140
140
强度/(×10 2 s -1 ) 135 强度/(×10 2 s -1 ) 135
130
130
125
120
120 125
115 115
110 110
524 526 528 530 532 534 536 538 524 526 528 530 532 534 536 538
结合能/eV 结合能/eV
(c) 2 keV(离子束流为7.0 µA) (d) 3 keV(离子束流为3.3 µA)

图 8 不同离子束能量刻蚀 100 s 时 CaF 2 试样表面的 O 1s 谱

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