Oxidation von Eisenschichten auf MgO(001)-Substraten - Universität ...

5.1 Quantitative Analyse der XPS-Spektren 5. Experimentelle Ergebnisse
nur in einem bestimmten Intervall zugelassen. Um die Parameter einzelner Ionen herauszufinden
oder einzugrenzen, werden Referenzproben verwendet. Beispielsweise wird der Fe
3p-Peak einer reinen Eisenprobe dazu genutzt, die Parameter der Funktion, die den Eisenanteil
wiedergeben soll, zu bestimmen. Man lässt dann nur kleine Änderungen der Parameter
zu. Lediglich die Flächen unter den Funktionen können vom Programm frei gewählt werden.
Die ermittelten Intervalle und die eingestellten Parameter aller verwendeten Funktionen
sind in den Tabellen 5.1 und 5.2 zusammengefasst. Mit diesen Einstellungen wurden alle Fe
3p-Spektren ausgewertet. Obwohl der Fe 3p-Zustand in ein Dublett aufgespalten ist, kann
der Fe 3p-Peak mit einer Funktion rekonstruiert werden, da der Fe 3p 1/2 und der Fe 3p 3/2
aufgrund ihres geringen Unterschieds in der Bindungsenergie vom Analysator nicht getrennt
dargestellt werden können. Der O 1s-Peak links in der Abbildung 5.1 wird mit einer lilafarbenen
Funktion rekonstruiert. Der Mg 2+ -Anteil wird mit einer dunkelblauen, der Fe 0 -Anteil
mit einer magentafarbenen, der Fe 2+ -Anteil mit einer hellblauen, der Fe 3+ -Anteil mit einer
roten und der Satellit mit einer schwarzen Funktion angefittet. Mit den Flächen Ai unter den
Funktionen und den dazugehörigen Sensitivitätsfaktoren (Relative Sensitivity Factor, R.S.F.
= σiλi) können mit der Gleichung 2.17 die Konzentrationsverhältnisse von Fe 0 , Fe 2+ , Fe 3+ ,
Mg 2+ und O 2− in untersuchten Schicht bestimmt werden. Dabei werden die Konzentrationsverhältnisse
des Fe 3p-Peaks zunächst alleine betrachtet und anschließend mit dem O
1s-Peaks ins Verhältnis gesetzt, um den Sauerstoffanteil zu bestimmen. Für alle bestimmten
Konzentrationsverhältnisse wurde der Fehler auf 5%-Punkte geschätzt.
Param. Fe 0 -Fkt. Fe 2+ -Fkt. Fe 3+ -Fkt. Mg 2+ -Fkt.
a ; b 0,2 ; 0,5 0,2 ; 0,5 0,2 ; 0,5 0 ; 0
FWHM 2,5 - 2,7 2,9 - 3,0 2,9 - 3,0 1,8 - 2,1
Peak-Pos. / eV 51,5 - 52,5 53,5 - 54,5 55,5 - 57,0 48,5 - 49,5
R.S.F. 1,67 1,67 1,67 0,334
Tabelle 5.1: Werte der Parameter für die verwendeten Voigt-Funktionen und Sensitivitätsfaktoren
(R.S.F).
Param. Sat.-Fkt. O 2− -Fkt.
a ; b 0 ; 0 0 ; 0
FWHM 3,0 - 4,5 1,8 - 2,2
Peak-Pos. / eV 41,5 - 46,5 529.9
R.S.F. 0 2,93
Tabelle 5.2: Werte der Parameter für die verwendeten Voigt-Funktionen und Sensitivitätsfaktoren
(R.S.F).
27