Chemical state resolved depth-profiling using XPS and the maximum entropy method

X線光電子分光及び最大エントロピー法を用いた化学結合状態別深さ方向分布の評価

Harries, J.; 戸出 真由美; 井上 敬介; 角本 雄一; 吉越 章隆 ; 寺岡 有殿

Harries, J.; Tode, Mayumi; Inoue, Keisuke; Sumimoto, Yuichi; Yoshigoe, Akitaka; Teraoka, Yuden

元素別深さ方向の分布評価において色々な手法があるが、角度分解光電子分光は化学結合状態別の分布の測定が可能という特徴がある。SPring-8, BL23SUの表面化学実験ステーションの高輝度,高エネルギー分解能放射光を用いて、超音速分子ビーム,イオンビーム等を利用して創製した薄膜の深さ方向分布の評価測定を行った。角度分解光電子分光スペクトルから深さ方向の情報を取り出すために最大エントロピー法を用いる。手法について説明し、例として水素貯蔵材料であるVCrTiの自然酸化膜の深さ方向分布について議論する。さらに、アニールによる変化を調べた。

There are many available methods for determining the elemental distributions within a sample in the depth direction, but angle-resolved X-ray photoelectron spectroscopy offers the advantage of chemica-state specificity. At the surface chemistry station at BL23SU, SPring-8, we have recorded depth-profiles for thin films generated using supersonic molecular beams and ion beams. To extract the depth-direction information from the angular resolved spectra we use the maximum entropy method. We explain the techniques, and present the specific example of the natural oxide of VCrTi, a hydrogen storage material. Also, we investigate the thermal stability of the oxide by generating depth profiles during annealing of the sample.