实例说明Langmuir, 29, 5573-5580：上表为三种ZnO的Zn和O元素的相对含量，其中O 1s峰形如图是不对称的，说明是由不止一个峰组成的。根据谱峰形状，结合文献对O 1s进行峰拟合，分别是530 eV左右的ZnO晶格O的峰(OL)、531.7 eV左右的羟基O(Oα)的峰和533 eV的吸附O(Oβ)的峰。根据峰面积，结合各元素灵敏度因子，计算得到的元素比例如表所示。
XPS的分析方法1. XPS定性分析元素组成的范围？为什么？
XPS常用Al Kα或者Mg Kα X射线为激发源，能检测周期表中除氢、氦以外的所有元素，一般检测限为0.1%（原子百分数）。
XPS之所以无法检测H, He是因为：1) H和He的光电离界面小，信号太弱；2) H1s电子很容易转移，在大多数情况下会转移到其他原子附近，检测起来非常困难; 3) H和He没有内层电子，其外层电子用于成键，H以原子核形式存在。所以用X射线去激发时，没有光电子可以被激发出来。
温馨提示：XPS送样的时候，千万不要告诉老师测H1s谱哦，会闹笑话的。
2. XPS定性分析的具体方法
A. 化合物中元素种类的分析——全谱分析
（1） 什么时候需要进行全谱分析（XPS survey）？全谱分析的目的是什么？
全谱分析一般用来说明样品中是否存在某种元素。比较极端的，对于某一化学成分完全未知的样品，可以通过XPS全谱分析来确定样品中含有哪些元素（H和He除外）。
实例说明五：J. Appl. Phys. 2014,116, 213911一文中，采用XPS全谱分析来对比AlN和AlN:Er,证实reactive magnetron sputtering处理后，Er成功掺杂到AlN薄膜中。
实例说明六：Appl. Catal. B: Environ. 2009, 595–602.一文中采用XPS全谱分析来说明Fe成功掺杂到TiO2 nanorod中。
从以上两个例子中可以看出，全谱分析主要看峰的有无，进而确定是否存在该元素。
（2）全谱分析有何不足之处？
全谱分析所得到的信号比较粗糙，只是对元素进行粗略的扫描，确定元素有无以及大致位置。对于含量较低的元素而言，信噪比很差，不能得到非常精细的谱图。通常，全谱分析只能得到表面组成信息，得不到准确的元素化学态和分子结构信息等。
（3）XPS全谱分析与EDS有何异同？
a. EDS与XPS的相同点：
两者均可以用于元素的定性和定量检测。
b. EDS与XPS的不同点：
1) 基本原理不一样: 简单来说，XPS是用X射线打出电子，检测的是电子；EDS则是用电子打出X射线，检测的是X射线。
2) EDS只能检测元素的组成与含量，不能测定元素的价态，且EDS的检测限较高（含量＞2%），即其灵敏度较低。而XPS既可以测定表面元素和含量，又可以测定表其价态。XPS的灵敏度更高，最低检测浓度＞0.１％。
3) 用法不一样：EDS常与SEM，TEM联用，可以对样品进行点扫，线扫，面扫等，能够比较方便地知道样品的表面（和SEM联用）或者体相（和TEM联用）的元素分布情况；而XPS则一般独立使用，对样品表面信息进行检测，可以判定元素的组成，化学态，分子结构信息等。
B. 化合物中化学态与结构分析——窄区扫描（高分辨谱）
（1） 什么叫荷电校正？为什么需要进行荷电校正？
当用XPS测量绝缘体或者半导体时，由于光电子的连续发射而得不到电子补充，使得样品表面出现电子亏损，这种现象称为“荷电效应”。荷电效应将使样品表面出现一稳定的电势Vs，对电子的逃离有一定束缚作用。因此荷电效应将引起能量的位移，使得测量的结合能偏离真实值，造成测试结果的偏差。在用XPS测量绝缘体或者半导体时，需要对荷电效应所引起的偏差进行校正（荷电校正的目的），称之为“荷电校正”。
（2）如何进行荷电校正？
最常用的，人们一般采用外来污染碳的C1s作为基准峰来进行校准。 以测量值和参考值(284.8 eV)之差作为荷电校正值( Δ) 来矫正谱中其他元素的结合能。
具体操作：1) 求取荷电校正值： C单质的标准峰位(一般采用284.8 eV)-实际测得的C单质峰位=荷电校正值Δ； 2)采用荷电校正值对其他谱图进行校正： 将要分析元素的XPS图谱的结合能加上Δ，即得到校正后的峰位（整个过程中XPS谱图强度不变）。
将校正后的峰位和强度作图得到的就是校正后的XPS谱图。
（3）如何通过高分辨谱判定样品中某种元素的价态？
高分辨谱定性分析元素的价态主要看两个点：1）可以对照标准谱图值（NIST数据库或者文献值）来确定谱线的化合态；2）对于p,d,f等具有双峰谱线的（自旋裂分），双峰间距也是判断元素化学状态的一个重要指标。
（4）高分辨谱的其他常见用途
实际上，多数情况下，人们关心的不仅仅是表面某个元素呈几价，更多的是对比处理前后样品表面元素的化学位移变化，通过这种位移的变化来说明样品的表面化学状态或者是样品表面元素之间的电子相互作用。
一般，某种元素失去电子，其结合能会向高场方向偏移，某种元素得到电子，其结合能会向低场方向偏移，对于给定价壳层结构的原子,所有内层电子结合能的位移几乎相同. 这种电子的偏移偏向可以给出元素之间电子相互作用的关系。
