Kaj je fotoelektronska spektroskopija?

Fotoelektronska spektroskopija (PES), znana tudi kot fotoemisijska spektroskopija, je površinsko občutljiva tehnika, ki meri vezne energije elektronov v atomih, molekulah in trdnih snoveh. Temelji na fotoelektričnem učinku, ki pravi, da ko foton zadene material, se lahko elektron izvrže iz materiala, če ima foton dovolj energije. Kinetična energija izbitega elektrona je značilna za vezavno energijo elektrona v materialu.

PES je vsestranska tehnika, ki se lahko uporablja za preučevanje najrazličnejših materialov, vključno s kovinami, polprevodniki, izolatorji in organskimi materiali. Uporablja se lahko tudi za preučevanje elektronske strukture molekul in atomov ter za raziskovanje lastnosti površin in vmesnikov.

Osnovno načelo PES je naslednje:

1. Na vzorec vpada monokromatski žarek fotonov.

2. Fotoni medsebojno delujejo z elektroni v vzorcu in nekateri elektroni se izločijo iz vzorca.

3. Kinetična energija izbitih elektronov se meri z energetskim analizatorjem elektronov.

4. Energijo vezave elektronov lahko izračunamo iz kinetične energije izbitih elektronov.

Energija vezave elektrona je energija, ki je potrebna za odstranitev elektrona iz materiala. Energija vezave je značilna za element in orbitalo, iz katere se elektron izbije.

PES se lahko uporablja za preučevanje elektronske strukture materialov, vključno s strukturo valenčnega pasu, strukturo prevodnega pasu in spektri ravni jedra. PES se lahko uporablja tudi za preučevanje kemičnih vezi v materialih in za identifikacijo različnih elementov, prisotnih v materialu.

PES je močno orodje za površinsko analizo in se pogosto uporablja na različnih področjih, vključno s fiziko, kemijo, znanostjo o materialih in biologijo.