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XPSによるSn酸化物の価数評価(C0492)

価電子帯スペクトルからの電子状態解析

MST技術資料No.C0492
掲載日2017/10/26
測定法・加工法[XPS]X線光電子分光法
製品分野酸化物半導体
日用品
分析目的化学結合状態評価
その他

概要

XPSは、通常1300~15eV程度の束縛エネルギー領域に現れる内殻からの光電子スペクトルより、物質の組成・結合状態を評価する手法です。一方15~0eVの低束縛エネルギー領域には価電子帯スペクトルが現れ、これにより最外殻電子の状態も知ることができます。
本資料では、内殻準位のケミカルシフトが小さい材料について価電子帯スペクトルより最外殻電子の電子配置情報を得ることで、内殻スペクトルからは判らなかった金属酸化物の価数について知見が得られた例をご紹介します。

データ

処理前後のSnO2表面の価電子帯スペクトル

Snの価電子帯スペクトルには、電子配置の違いが反映されます。

  • SnO2状態 Sn4+:4d10
  • SnO状態 Sn2+:4d105s2

SnO2処理後の価電子帯スペクトルにおいて、Sn5s由来のピークが増加していることからSn2+(SnO)の存在が確認されました。
これにより、処理によりSnO2が還元されていることがわかりました。

ポイント

価電子帯スペクトルから、電子状態に関する知見が得られます

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