1、GB/T XXXXX XXXXAA附錄A（資料性附錄）報告峰擬合示例圖 A.1 顯示了一個表面有碳污染薄層的 Al 2O3樣品的 C1s的 XPS譜圖。圖中表明來自碳的采集譜圖經(jīng)擬合后存在四種化學(xué)態(tài)的峰。 Shirley 本底以及殘差譜也在圖中顯示。應(yīng)注意的是， 選擇該譜圖擬合報告的參數(shù)是用來說明本標準的要求，并不意味著這是用于擬合譜圖的推薦性方法。注：用于擬合處理的譜峰與計算本底和Thermo Fisher Scientific提供的殘差數(shù)據(jù)一并給出。Figure A.1 表面有碳污染薄層的Al 2O3樣品的 C1s譜圖表 A.1 與表 A.2 報告了本標準描述的所有參數(shù)。表A.1 列舉了與

2、全譜相關(guān)的參數(shù)，而表 A.2給出了用于譜圖中單個峰的參數(shù)以及峰擬合約束。這些表由Thermo Scientific Avantage數(shù)據(jù)系統(tǒng)導(dǎo)出。為適合本標準，格式已做了修改與縮減。 這些表格的格式代表用于報告峰擬合參數(shù)的合適的方法，但是也可以使用任何明確報告參數(shù)的格式。當在分析中擬合單個譜區(qū)域，需要表A.1 報告的數(shù)據(jù)。通常情況下，在給定分析中需要擬合一個以上的譜區(qū)域，表 A.1 中的許多參數(shù)將適用于所有的譜區(qū)域，則僅需要報告一次。只有那些對于每個譜區(qū)域都不同的參數(shù)需要分別對每個區(qū)域報告。這些可能是小標題“譜圖”、“本底”以及卡方值下面的參數(shù)。表A.1 圖A.1 所示用于譜圖峰擬合之前的實驗

3、條件與參數(shù)項目條款報告值能譜儀型號4.2Thermo Scientific ESCALAB 250Xi譜圖類型4.2掃描（模式）可調(diào)節(jié)狹縫 / 狹縫寬度4.3非可調(diào)節(jié)狹縫通過能4.320 eV探測器類型4.46通道電子倍增器9GB/T XXXXX XXXXX射線源類型4.5Al K 使用單色器4.5是X射線束斑大小4.5500 m譜圖元素一致性4.6C1s結(jié)合能范圍4.7281.8 至 292.5 eV步長4.80.1 eV最大強度4.46839 counts ， 27400 counts/s荷電補償使用4.9否譜圖位移4.9不需要本底類型5.5Shirley 迭代低結(jié)合能端5.2281.8

4、eV高結(jié)合能端5.2292.8 eV終點平均值范圍5.30.5 eV （在高結(jié)合能與低結(jié)合能處）擬合本底應(yīng)用5.3擬合過程中計算擬合方法使用的軟件5.12Thermo Scientific Avantage 5.926版本類型5.12Powell峰形模型5.10高斯 - 洛倫茲2）10.20.75減小 ? （定義見 D.1.51譜圖前處理衛(wèi)星峰扣除第7條款不需要雙峰扣除第8條款不適用譜圖去卷積第9條款不適用注：為方便使用，附錄C提供了空白模板用于記錄這些參數(shù)，所示格式并不強制使用。10GB/T XXXXX XXXX表 A.2 圖 A.1 中所示譜圖擬合過程中計算的參數(shù)與擬合中所使用約束的峰表格

5、示例峰峰 標峰結(jié)合結(jié) 合 能峰高面積面積的FWHM L/G拖尾混拖 尾拖參簽?zāi)?/eV的 標 準/counts（ cps.e標準偏/eV混 合合（%）高度尾考偏差V）差 /%b（ %）（ %）指/eV b結(jié)果數(shù)AC1s285.530.008472022248101.131810000峰 AAc0.5-fixeddfixedfix約3.5dedd束BC1s284.670.0318041010461.341810000峰 BBA*1 efixeddfixedfix約dedd束CC1s286.120.0311981454852.911810000峰 CCA*1 efixeddfixedfix約ded

6、d束DC1s289.620.02506345131.631810000峰 DDA*1 efixeddfixedfix約dedd束注：此表未提供模板，因為所用格式可能要適合所使用的軟件。a 峰標簽最好可能包含某一種化學(xué)態(tài)，例如，峰標簽C 1s D 可以標注為 C 1s (O=C-O) 。b 使用附錄 D所述的方法計算這些參數(shù)的標準偏差c 如果約束行中的單元格是空白的，這意味著參數(shù)可以取擬合程序計算的任意值。d 如果“ fixed ”一詞出現(xiàn)在約束單元格中，它意味著該參數(shù)由分析者所選且在擬合處理中不能改變。當擬合處理中包含峰不對稱，則要用到此表中的“拖尾”部分。此例中，如果拖尾混合比例是100%，

7、則擬合的峰必須是對稱性的。e C1s B 、 C1s C和 C1s D峰的 L/G混合（ %）必須要取和C1s A峰的 L/G混合（ %）相同的值。11GB/T XXXXX XXXXBB附錄B（資料性附錄）多層數(shù)據(jù)組峰擬合報告許多類型的 XPS測試都需要多次采集某種給定元素或多種元素的譜圖。這種測試的一個例子就是深度剖析數(shù)據(jù)的采集。 許多情況下， 需要擬合在這種實驗中采集的所有峰或者來自某種給定元素或多種元素的所有峰。本附錄提供了這種情況下如何報告峰擬合的例子。為方便起見，選擇了此示例的格式。如果在用于峰擬合的軟件中容易生成，可以使用其它格式。 本附錄的目的是說明應(yīng)報告的峰擬合處理的方法，它不

8、提供峰擬合處理的說明或建議。實驗程序的其它方面可能需要報告，對于深度剖析，包括離子束性質(zhì)、束流束能量、光柵面積、每層的刻蝕時間等。報告實驗方法中這些方面的要求不在本標準的范圍內(nèi)。本附錄中使用的例子來自于對二氧化硅基底上含碳材料的深度剖析。為方便起見， 這里只考慮對碳的剖析。通常情況下，當進行深度剖析時，譜圖來自于對每一個相關(guān)元素的測量，然后使用一定能量的離子束刻蝕樣品并重復(fù)采集譜圖。重復(fù)該循環(huán)直到達到所需的深度，則可以獲得來自樣品中每一層的譜圖。為了從數(shù)據(jù)中提取所需要的信息，對數(shù)據(jù)組中每一層的一些或所有元素的峰進行擬合通常是必要的。圖 B.1 顯示了一個 50層的深度剖析中第 9層的 C 1s

9、譜圖。在該剖析中它用作擬合所有C 1s譜的參考譜圖。該譜圖擬合為兩個峰，標記為“C 1s( 低結(jié)合能 ) ”和“ C 1s(高結(jié)合能 ) ”，然后在同一圖中將峰面積對“刻蝕層”作圖作為深度剖析。橫坐標軸可以用其它單位表示，如“刻蝕時間”或“深度”，可以由分析者選擇。圖解1 C 1s(低結(jié)合能 )2 C 1s(高結(jié)合能 )注 1 在該樣品中 50層（或者深度）的每一層采集譜圖。為了進行峰擬合，來自第9層的擬合的 C 1s譜作為參考譜。所有50層的擬合譜圖構(gòu)建了峰面積剖析。注 2 數(shù)據(jù)由 Thermo Fisher Scientific提供。圖 B.1 含碳層深度剖析示例此例中， 所示譜圖經(jīng)擬合用

10、作參考譜。應(yīng)采用附錄 D所說明的以及第6條款所述的方法報告該譜圖擬合。這里不再贅述。當應(yīng)用于數(shù)據(jù)組中的其它峰時，如果峰擬合參數(shù)值被固定或加以約束，則應(yīng)予以報告。 報告方法如表 B.1 所述。12GB/T XXXXX XXXX表 B.1 在深度剖析的構(gòu)建中可用于報告峰擬合參數(shù)約束方法的表格示例數(shù)據(jù)組的層數(shù)層擬合參考層峰標簽a擬合參考層中峰的結(jié)合能用于其它層的限定50所有9C 1s( 低結(jié)合能 )C 1s( 高結(jié)合能 )284.3 eV285.5 eV284.3 eV約束在 285.5 至 286.7 eV 范圍內(nèi)固定參考譜的半高全寬a1.57 eV1.57 eV參考譜的半高全寬約束在 1.0 至

11、 1.8 eV 范圍內(nèi)等于 C 1s( 低結(jié)合能 ) 的值參考譜的 L/G 混合 /%a18.618.6a 如果報告了表 A.2 的等效值，則這些行可選。其它層的 L/G 混合 /%18.618.6固定等于參考譜的值固定等于參考譜的值a如果報告了表 A.2 的等效值，則這些行可選。根據(jù)擬合層， 表 B.1 列舉了那些可能改變或潛在改變的參數(shù)。在此例中， 已假定這些峰是對稱性的，但是如果擬合不對稱峰，在報告中應(yīng)包含所選的合適的參數(shù)。如果擬合來自一個以上元素的峰作為剖析的一部分，則應(yīng)對每個擬合峰的元素提供如表B.1的表格。如果用來自相同元素的幾個參考譜擬合實驗數(shù)據(jù)中的不同范圍。則應(yīng)對該剖析中的每個

12、范圍報告如表 B.1 的表格。在此例中，參考譜取自所分析的數(shù)據(jù)組。如果從不同數(shù)據(jù)組中選取參考譜，則報告要求保持不變。13GB/T XXXXX XXXXCC附錄C（資料性附錄）報告峰擬合參數(shù)模板項目報告值能譜儀型號譜圖類型可調(diào)節(jié)狹縫 / 狹縫寬度通過能探測器類型X射線源類型使用單色器X射線束斑大小譜圖元素一致性結(jié)合能范圍步長最大強度荷電補償使用譜圖位移本底類型低結(jié)合能端高結(jié)合能端終點平均值范圍擬合本底應(yīng)用擬合方法使用的軟件類型峰形模型2約化 ?1譜圖前處理衛(wèi)星峰扣除雙峰扣除譜圖去卷積14GB/T XXXXX XXXXDD附錄D（資料性附錄）統(tǒng)計方法D.1 定義和公式本附錄提供一些定義和公式， 可

13、能對擬合譜圖的統(tǒng)計分析有幫助。 對于統(tǒng)計技術(shù)的詳細描述可參見參考文獻 5 。如果測量統(tǒng)計符合泊松分布，則這些方法可以使用。其它方法也可適用?？ǚ娇ǚ接晒剑―.1 ）計算給出：這里N 是譜儀的通道總數(shù)（即數(shù)據(jù)點的數(shù)量）；i 是通道數(shù)；r i 是通道 i 中譜的殘差（包含計數(shù)總數(shù)，不是每秒計數(shù)）；ci 是扣本底前通道i 的計數(shù)總數(shù)。2當已經(jīng)正確完成擬合，則卡方值已最小化，其值變?yōu)閙in。約化卡方約化卡方由公式（D.2 ）計算給出：這里N 是擬合譜圖部分的能量通道數(shù)；M 是用于擬合處理中可獨立調(diào)節(jié)的參數(shù)的數(shù)量。D.1.3擬合接受度如果擬合可接受，則約化卡方值將接近于21。與 1偏差大意味著 min

14、由隨機統(tǒng)計認為太大或太小。與1的偏差表明除隨機計數(shù)統(tǒng)計外的其它因素影響擬合，這將取決于自由度的數(shù)量。例如，如果N-M是 30，且約化卡方值在 0.5 至 1.8 范圍之外，則很有可能除計數(shù)統(tǒng)計外的其它因素影響峰擬合質(zhì)量。如果N-M是200，則范圍變?yōu)?0.7 至 1.3 。這些值是用來作為指南的，并不是嚴格推導(dǎo)出來的。更嚴格的方法由參考文獻 5給出。如果約化卡方在可接受范圍之外，則可能由于以下原因：a) 模型譜圖不正確或不合適。例如，可能已經(jīng)假定是高斯峰形，但實際上，它是不對稱的；b) 模型譜圖中峰可能被遺漏；15GB/T XXXXX XXXXc) 在測量譜圖中可能有“尖峰”；d) 可能還未達

15、到最優(yōu)化的擬合。估算峰位不確定度22如上所述， 已經(jīng)獲得了 的最小值， 譜圖中某一擬合峰的峰位應(yīng)與產(chǎn)生最小的值相比有少量變化，而且在再次運行峰擬合程序之前要固定該峰位。這會導(dǎo)致產(chǎn)生一個新的22值， 與初始值相差 ?。該峰的結(jié)合能標準偏差同樣由公式（D.3 ）給出：該程序可用于給定譜圖中每個峰。估算峰面積不確定度通常，峰面積不用作擬合參數(shù)，因為它是由用于擬合峰的兩個參數(shù)（峰高和峰寬）計算得到的。因此估算峰面積的不確定度比估算峰位置的不確定度更復(fù)雜，可由如下程序完成。a)22如上所述， 已獲得 min值，譜圖中某一擬合峰的峰高應(yīng)與所產(chǎn)生的min(h 0) 值相比有少量變化( ? h計數(shù)，這里 ?h大約是初始峰高的 2%) ，在再次運行峰擬合程序之前固定該值且峰寬固定在w 。這會產(chǎn)生022222。一個新的 值， 。 - 表示為 ?111