科研干貨 | XPS峰形擬合

X射線光電子能譜分析(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)是用X射線去輻射樣品，使原子或分子的內層電子或價電子受激發輻射出來。

XPS可以用于元素的定性、定量分析，固體表面的化學組成或元素組成，原子價態，表面能態分布，測定表面電子的電子云分布和能級結構等。

在無機非金屬領域，XPS最常見的用途是價態研究。根據原子周圍的化學環境差異，光電子峰位置在單質和不同化合物中會不一樣，相互之間的能量差可以為零點幾到十幾電子伏特，這正是光電子能譜用于研究原子價態的依據。

可是我們經常測試完之后，得到的都是excel數據，至多再給我們一個不能編輯的結合能譜。

全譜一般不用擬合，直接拿原始數據在origin中繪圖即可；但單元素的特征能譜直接繪制圖譜就有點粗糙，必須進行擬合才能用于PPT和發文章。也就需要我們對原始的excel數據進行擬合，再和擬合之后的數據一起繪制需要的圖譜。很多剛接觸XPS的同學都不會XPS峰形擬合，今天就教大家擬合的基本流程和具體操作。

一、必備軟件：XPSPEAK41

二、準備數據：.xls或者.txt或.dat格式的XPS數據

三、擬合開始：
1.將需要繪圖的兩列數據復制出來，保存為.dat格式的數據。

2.打開XPSPEAK41軟件，左擊“Data”→“Import(ASCII)”→選擇改好格式的.dat數據，打開，出現圖譜。

3.點擊“Back ground”，彈出背景選擇對話框，根據元素結合能的峰位置，選擇 “High BE”“Low BE”的數值，點擊“Accept”。可以對高底“BE”進行微調，至背底處于合適的位置。

4.點擊“Add Peak”，出現一個峰位。

5.通過手動調節峰位”Position”、半峰寬”FWHM”、峰面積”Area”，每個后面都有”Fix”，可根據需要選中固定，先點擊后面對應的“Optimise”進行擬合，再點擊“Optimise Peak”，進行擬合。

6.如果一個峰擬合的差不多了，但還有部分也可能有峰需要擬合，再點擊“Add Peak”，增加一個峰，此時“XPS Peak Processing”面板會出現兩個峰。

7.如果擬合過程中多加了一個峰，在“XPS Peak Processing”面板選中多加的峰，“Delete”即可。

8.擬合哪個峰就點擊那個，重復步驟5、6進行擬合。達到自己的預期峰形之后，點擊“Optimise All”，幾個峰一起擬合，至χ2減小不變。擬合完畢（擬合完畢之后，記下擬合的峰位置，便于在Origin中繪圖時標注）。

9.為了方便后面直接修改擬合的圖譜，可以在XPS Peak Processing”面板中“Save XPS”，進行保存，后面需要修改可直接打開。

四、數據導出及繪圖：

擬合完畢后，回到“Region”面板，點擊“Data”→“Export Spectrum” →保存.dat數據文件。

打開輸出的.dat數據，按需要選擇需要的列數，復制后在Origin中繪圖，標注特征峰對應的結合能。

擬合到此就大功告成啦！孰能生巧，快快跟著教程連起來吧！

本文由北京科技大學雨田供稿，編輯部整理。

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