1. 最常用的表面分析技术有哪些? 它们各自可测的元素有哪些？它们可获得哪些表面信息？它们各有何优点？

XPS、AES和SIMS是目前广泛使用的三种最常用的表面分析技术。XPS和AES可检测原子序数>2的所有元素；而SIMS可检测所有的元素。XPS主要获取表面元素和化学键信息，此外还可得到元素深度分布和价带结构等信息；AES主要获取表面元素信息，此外还可得到元素深度分布和表面成像以及化学键等信息；SIMS主要获取表面元素和同位素信息，此外还可得到元素深度分布和表面成像以及化合物等信息。XPS的最大特色在于能获取丰富的化学信息，定量分析好，对样品表面的损伤最轻微；AES的最大特色是空间分辨力非常好，具有很高的微区分析能力，可进行表面分布成像。SIMS的最大特色是检测灵敏度非常高，并可分析H和He以及同位素，可作微区、微量分析以及有机化学分析。

2. 用电子能谱进行表面分析对样品有何一般要求？有哪些清洁表面的常用制备方法？

由于电子能谱测量要在超高真空中进行，测量从样品表面出射的光电子或俄歇电子。所以对检测的试样有一定的要求：即样品在超高真空下必须稳定，无腐蚀性，无磁性，无挥发性。另外在样品的保存和传送过程中应尽量避免样品表面被污染。在任何时候，对被分析样品的表面都应尽量少地接触和处理。

常用清洁表面的制备方法有：真空解理、断裂，稀有气体离子溅射，真空刮削，高温蒸发，真空制备薄膜等。

3.用X射线光电子能谱进行元素鉴别时的一般分析步骤有哪些？

用X射线光电子能谱进行元素鉴别是通过测定谱中不同元素光电子峰的结合能直接进行的。就一般解析过程而言，

①我们总是首先鉴别那些总是存在的元素的谱线，特别是C和O的谱线；

②其次鉴别样品中主要元素的强谱线和有关的次强谱线；

③最后鉴别剩余的弱谱线，假设它们是未知元素的最强谱线；

④对于 p，d，f 谱线的鉴别应注意它们一般应为自旋双线结构，它们应有一定的能量间隔和强度比，p 线的强度比约为1:2，d 线的强度比约为2:3，f 线的强度比约为3:4。

4.俄歇电子能谱的基本原理是什么？俄歇电子的能量主要与哪些因素有关？

俄歇电子能谱(AES)的基本原理是俄歇效应。当原子的内层电子被激发形成空穴后，原子处于较高能量的激发态，这一状态是不稳定的，它将自发跃迁到能量较低的状态（退激发过程），其中非辐射退激发过程通过原子内部的转换过程把能量交给较外层的另一电子，使它克服结合能而向外发射(Auger过程)。向外辐射的电子称为俄歇电子，其能量仅由相关能级决定，与原子激发状态的形成原因无关。因而它具有"指纹"特征，可用来鉴定元素种类。

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在材料表面分析技术中，虽然扫描电镜、电子能谱、X射线衍射技术应用非常广泛，但是，光学显微镜在表面形貌观察仍然起着重要作用。如，三维立体显微镜，可在二维和三维方向上观察、分析和记录样品，不仅可以观察材料表面宏观形貌，还可观察材料表面缺陷的微观结构。