文献紹介：X-ray photoelectron spectroscopy:Towards reliable binding energy referencing

 題名：X-ray photoelectron spectroscopy:Towards reliable binding energy referencing

著者：G.Greczynski and L.Hultman

DOI：doi.org/10.1016/j.pmatsci.2019.100591

論文採択日： 2019.7.30

概要：XPSによる論文は年に9000報を数え、表面科学において結合状態を決定づけるためになくてはならないものになっている。しかしながら、結合エネルギーの基準を決めることはその標準がないことから、大変分かりにくいものとなっている。XPS測定の初期においては、大気にさらされる表面に付着した炭素を使って結合エネルギーの標準することが一つの方法であった。今日においてもその付着炭素の起源や構成が明確でないにもかかわらず、全ての測定試料に対して多く用いられている。本研究では、この付着炭素のC1sピークによる結合エネルギーの補正が恣意的であることを示し、これによって不正確なスペクトル解釈や本来とは逆の結果、そして同じ化学結合状態であるにも関わらず結合エネルギーが唯一ではなく、ある範囲に渡って報告されていることを明らかにし、このような事態を警告する。この論文の目的は史実に基づく展望を以てXPSのなすところの評価、測定手法の提供、そしてC1sピークを参照することの根拠の薄い作り話を示すことによって、近年の発見に対して理解可能な説明を提供することである。毎年、膨大な量のXPSが報告されるために不適当な結合エネルギーの参照が導かれている。我々の意図はこの60年間に報告されている問題に関して大きくなりつつあるXPSのコミュニティーに対して自覚を促し、C1sによる結合エネルギーの参照方法に対する最適解を先導することである。

Fig.22：論文で報告されている付着C1sピークの結合エネルギー位置。年代を経るにつれ、そのエネルギー位置の報告幅が広がっており、ISOで規定されているC1sの範囲を超えてしまっている。

 

 Table.1：XPSの論文中に現れる不一致に関する引用。緑：結合エネルギー参照のための付着炭素の説明、赤：手法に関する記述、青：C 1s peakのために用いられた結合エネルギーの値

 

 

著者：G. Greczynski

 

 G. Greczynski is an Associate Professor in the Department of Physics, Linkoping University (LiU). He is a fellow of the American Vacuum Society. Dr.Greczynski received his PhD degree in Materials Physics from Linkoping University in 2001 and has an eight-year industrial track record. He heads the Fundamental Science of Thin Films Group of the Thin Film Physics Division and acts a Director of the Surface Analysis Laboratory. Greczynski has more than 20 years hands on experience in photoelectron spectroscopy and is one of pioneers in high-power pulsed magnetron sputtering (HiPIMS) research through his present position at LiU and his previous employment at Chemit Ionsputtering, the original HiPIMS company. His research interests are presently focused on low-energy ion/surface interaction for nanostructure control during low-temperature growth of thin films by physical vapor depostion. He has coauthored more than 100 papers with > 3400 citations.