XPS UPS

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Caracterización mediante XPS y UPS
Presenta: Sofía Nava Coronel
1 de octubre del 2020, Michoacán, México.
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Espectroscopia de rayos X fotoelectrónica (XPS) 
Ventajas
Alto contenido de información 
Flexibilidad para gran variedad de muestras
Utiliza electrones
Información cualitativa y cuantitativa excepto de H y He
Identificación de elementos hasta concentraciones > 0.1%
Determinación de composición elemental (error 10%
Química
Organización
Morfología de la superficie
Entorno molecular: estados de oxidación, átomos enlazantes, orbitales moleculares, etc.
Grupos orgánicos
Perfiles de profundidad de 10 nm
Principio
El fotón interacciona con un electrón de un orbital con transferencia total de la energía del fotón hacia el electrón
Cuando se aumenta gradualmente la energía del fotón , aumenta la fotoemisión de electrones del átomo
Para gases la energía de enlace es igual a la energía de ionización
EB= energía de enlace 
hv = energía de la fuente
KE =energía cinética del electrón
Enlaces iónicos o covalentes
Principio
El numero de electrones será proporcional a la intensidad
Electrones de Auger con energía independiente
Para superficies es necesaria una energía adicional para remover el electrón (función de trabajo)
Ultra alto vacío
(>10^-9 mbar) 
Preparación de las muestras
Triturado en mortero de Ágata 
Laminas de indio (In)
Stub
Instrumento
BE= energía de enlace
KE= energía cinética
Espectros
Espectroscopia ultravioleta fotoelectrónica (UPS)
Información química de superficies de materiales solidos
Sistemas de adsorbatos, calculando la cinética de absorción y evolución química
Adsorción de gases nobles 
Determinación de estructura de bandas de superficie y volumen
Energías de fotón bajas de 20-100 eV
Los electrones tienen EB=0
La resolución permite observar orbitales de valencia
Principio e instrumentación 
Distribución de energia, con energia constante del fotón se obtiene el numero de fotoelectrones producidos
Distribución angular, en una dirección angular determinada se mide la curva de distribución 
Distribución de espines, determinando su polarización en función de la energia de excitación 
Flujo electrónico total, en función de la energia de los fotones incidente
Análisis en procesos de emisión