Čo je fotoelektrónová spektroskopia?

Fotoelektrónová spektroskopia (PES), tiež známa ako fotoemisná spektroskopia, je povrchovo citlivá technika, ktorá meria väzbové energie elektrónov v atómoch, molekulách a pevných látkach. Je založená na fotoelektrickom jave, ktorý hovorí, že pri dopade fotónu na materiál môže dôjsť k vymršteniu elektrónu z materiálu, ak má fotón dostatočnú energiu. Kinetická energia vyvrhnutého elektrónu je charakteristická pre väzbovú energiu elektrónu v materiáli.

PES je všestranná technika, ktorú možno použiť na štúdium širokej škály materiálov vrátane kovov, polovodičov, izolantov a organických materiálov. Môže sa tiež použiť na štúdium elektronickej štruktúry molekúl a atómov a na skúmanie vlastností povrchov a rozhraní.

Základný princíp PES je nasledujúci:

1. Na vzorku dopadá monochromatický zväzok fotónov.

2. Fotóny interagujú s elektrónmi vo vzorke a niektoré elektróny sú zo vzorky vyvrhnuté.

3. Kinetická energia vyvrhnutých elektrónov sa meria pomocou analyzátora energie elektrónov.

4. Väzbovú energiu elektrónov možno vypočítať z kinetickej energie vyvrhnutých elektrónov.

Väzbová energia elektrónu je energia potrebná na odstránenie elektrónu z materiálu. Väzbová energia je charakteristická pre prvok a orbitál, z ktorého je elektrón vyvrhnutý.

PES možno použiť na štúdium elektronickej štruktúry materiálov, vrátane štruktúry valenčného pásma, štruktúry vodivého pásma a spektier na úrovni jadra. PES možno použiť aj na štúdium chemickej väzby v materiáloch a na identifikáciu rôznych prvkov prítomných v materiáli.

PES je výkonný nástroj na analýzu povrchu a je široko používaný v rôznych oblastiach vrátane fyziky, chémie, materiálovej vedy a biológie.