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簡介
PHI Quantes 雙掃描XPS探針是以Quantera II系統為基礎，進行技術升級后得到的全新版本。PHI Quantes的主要突出特點，是擁有世界獨.創(chuàng)的同焦Al Ka和Cr Ka的雙掃描X射線源；相比常規(guī)的Al Ka X射線源，能量高達5.4 KeV的Cr Ka作為硬X射線源，一方面可以探測到表面更深度的信息，另一方面還可得到更寬能量范圍的能譜信息，使光電子能譜數據資訊達到更內部、更深層和更寛能量的結果。Quantes是一套技術成熟的高性能XPS系統，在未來表面科學研究中將發(fā)揮至關重要的作用。
優(yōu)勢
樣品表面更深的深度信息
Cr Ka和Al Ka激發(fā)的光電子具有不同的非彈性平均自由程，因此可以探測到不同的深度信息，一般的預期是Cr Ka數據中深度訊息會比Al Ka深三倍，使Quantes的分析能力得到重大的提升。
如上圖可見Cr Ka的非彈性自由層的深度是Al Ka的三倍。
如上圖左，使用Al Ka測試一SiO2 10nm厚樣式基本只看到表面的氧化硅；而在右圖所示在使用Cr Ka分析同一樣品可同時偵測出表面氧化硅和深度10nm后更深金屬硅的訊號。
探測高結合能的內層電子和更寛的XPS能譜
當內層電子的結合能高于1.5 KeV而小于5.4 KeV時，該層電子無法被Al Ka X射線激發(fā)產生光電子，但是卻能被Cr Ka X射線激發(fā)產生光電子。因此，使用Cr Ka能夠在激發(fā)更內層光電子的同時得到能量范圍更寬的光電子能譜（如下圖）。
特點
PHI Quantes設備雙單色光源的示意圖
雙單色化的X射線源，Cr Ka（4 KeV）和Al Ka（1.5 KeV）
Cr Ka分析深度是Al Ka的三倍
如上圖，PHI Quantes雙光源都可掃描聚焦的同時定位可保證為*一致
Cr Ka與Al Ka雙X射線源能夠實現同點分析
技術成熟的雙束電荷中和技術
Cr Ka 定量靈敏因子
可選配件
樣品定位系統（SPS）
樣品處理室（Preparation chamber）
冷／熱變溫樣品臺
團簇離子源 GCIB
應用實例分析
例一：金屬氧化物Fe-Cr合金分析
光電子能譜圖中，有時會出現X光激發(fā)產生的光電子與某些俄歇電子能量范圍重合的情況。例如在探測Fe-Cr合金全譜時，PHI Quantes可以一鍵切換Cr Ka與Al Ka X射線源，那么光電子與俄歇電子就能夠在全譜中很好的區(qū)分開（如下圖）。
如下圖，盡管在Fe2p和Cr2p的精細譜中，Al Ka得到的Fe2p與俄歇電子譜峰稍有重疊，但是根據不同的深度信息，我們依然可以發(fā)現Fe和Cr的氧化物只存在于樣品的表面。詳細研究Fe和Cr之間的氧化物含量可能導致氧化物厚度或深度的差異。
例二: 褪色的銅電極分析
如下圖中光學顯微鏡下，可以觀察到銅電極產品上顏色發(fā)生了變化，以此定位分析點A/B和a/b。再使用 PHI Quantes 對樣品這買個區(qū)域做分析。
使用PHI Quantes分析此樣品得到上圖的結果，當中 Cr Ka在（A,B）兩個分析區(qū)域結果Cu2+和Cu+組成比例有明顯的不同。但是在使用Al Ka分析（a,b）兩區(qū)域時，Cu2+和Cu+化學態(tài)和組成比基本沒有明顯的差別。
這個結果表明：在亮暗區(qū)域，Cu主要以Cu2O形式存在。但是，用Cr Ka探測到暗處有更多的CuO，說明CuO更多的存在于Cu2O的下面。
例三: 多層薄膜分析
如下圖，對一多層薄膜使用PHI Quantes分析，留意圖中所標示在不同X射線源(Al Ka & Cr Ka)和不同樣品測試傾角時，使用了藍/綠/紅示意出XPS分析深度的不同。
如以左上圖藍/綠/紅圖譜結果中可見，只有通過PHI Quantes Cr Ka分析才可以直接透過XPS探測到14nm的Y2O3層下面的Cr層Cr2p信息。而右上圖曲線擬合結果也可以用來研究Cr的化學狀態(tài)。通過研究Cr Ka 在90°和30°入射得到的譜圖可知，Cr氧化物是存在在Y2O3和Cr之間的界面。
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