研究目的
为解决X射线光电子能谱（XPS）在固体表面分析中的主要问题（包括元素组成测定、背景扣除、谱线分解和深度剖析），利用MatLab软件包实现更精确的自动化计算。
研究成果
该MatLab软件包有效解决了XPS分析的关键难题，能以亚单层精度实现精确的化学成分与物相深度剖析。其支持学生科研与教学活动，展现了在固体表面研究中的实用价值。未来工作可聚焦于扩展数据库覆盖范围并优化算法，以提升更广泛的适用性。
研究不足
该方法依赖于数据库中的精确校准和已知参数，但这些可能无法涵盖所有元素或条件。该模型假设地层均匀，可能无法充分考虑地表非均质性。该方法计算量较大，且需要MatLab编程专业知识。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用X射线光电子能谱（XPS）对固体表面进行无损分析。利用MatLab软件包（含信号处理工具箱和曲线拟合工具箱）实现基于物理模型的峰位识别、背景扣除、谱图分解及深度剖析算法。
2：样品选择与数据来源：
样品包含硅基底上的铌薄膜，测试其XPS谱图。参考能量与参数数据引自《X射线光电子能谱手册》。
3：实验设备与材料清单：
设备包括配备电子-离子能谱?？榈腘anofab 25平台（NT-MDT品牌）、静电半球能量分析仪SPECS Phoibos 225，以及Mg阳极X射线源。校准样品为Cu、Ag和Au标准样品。
4：实验流程与操作规范：
在超高真空环境（约10^-8 Pa）下采用FAT模式采集XPS谱图（宽谱扫描通过能80 eV，精细谱20 eV）。学生参与实验操作设备并运用MatLab程序进行数据分析。
5：数据分析方法：
采用findpeaks函数自动识别峰位，基于非弹性散射模型通过矩阵运算扣除背景，使用fit函数配合Levenberg-Marquardt算法进行谱图分解，通过公式(11)计算层厚实现深度剖析。
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获取完整内容-
Nanofab 25
Nanofab 25
NT-MDT
Platform for electron-ion spectroscopy module used to record X-ray photoelectron spectra.
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SPECS Phoibos 225
Phoibos 225
SPECS
Electrostatic hemispherical energy analyzer for recording XPS spectra, calibrated with Cu, Ag, and Au samples.
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MatLab
MathWorks
Software package used for programming and data analysis, including Signal Processing Toolbox and Curve Fitting Toolbox for peak identification, background subtraction, spectral decomposition, and depth profiling.
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Mg anode
X-ray source used for generating X-rays in the XPS experiments.
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