《表1 两个样品SXI像上选择区域的表面化学成分及含量》

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《GaAs光电阴极制备工艺中表面污染的微区分析》

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化学清洗后的GaAs阴极样品送入真空系统后，用扫描聚焦式单色化X射线对样品进行微区选点分析，首先利用X射线激发样品产生SXI像，如图2.可以明显看出，样品1表面呈现不规则形状的杂质斑块分布，而样品2表面呈中心对称带状分布，并无杂质斑块的分布.借助该XPS的扫描聚焦X射线光源和X射线激发SXI像功能，在SXI像上选择感兴趣的斑块区域，如图2中黑色方框为选择区域，然后利用50μm的X射线束斑准确分析SXI像上的斑块区域，获得光电子能谱.待样品激活后，再次对激活后样品表面的同区域同点进行XPS分析，检测两个样品的表面化学成分含量对比，结果如表1.由表1可知，与样品2相比，样品1杂质斑块中不但包含更多的C、O杂质污染，而且还出现了Na、Cs的污染，这是在以往XPS检测中没有发现的，说明用于固定阴极样品用的金属压片若多次激活后不彻底清洗，反复使用时将很容易污染已清洗的阴极样品.图3为样品1和样品2在化学清洗后和激活后的Na 1s和Cs 3d的XPS谱图.由图3（a）可以看出，样品1在化学清洗后和激活后表面都存在Na污染，说明550℃高温加热净化和Cs、O激活并不能去除阴极表面的Na污染.由于Na与激活源气体O的作用，导致激活后Na1s的XPS谱峰变宽.样品2在激活前后都没有出现Na 1s的谱峰.在图3（b）中，样品1化学清洗后就有少量的Cs 3d谱峰信号，样品2激活前检测不到任何Cs 3d谱峰信号.由于激活过程中Cs的吸附，样品1和样品2表面都出现了Cs 3d谱峰，高结合能（739eV）和低结合能（726eV）的谱峰分别为Cs 3d3/2峰和Cs 3d5/2峰，然而样品2的Cs 3d的XPS谱峰值高于样品1的Cs 3d谱峰值，另外样品2表面的Ga 3d、As 3d的元素含量远远超过样品1，这说明表面的Na污染和C、O等其它杂质污染会影响激活过程中Cs、O的吸附效果.