PES ist eine vielseitige Technik, mit der eine Vielzahl von Materialien untersucht werden können, darunter Metalle, Halbleiter, Isolatoren und organische Materialien. Es kann auch zur Untersuchung der elektronischen Struktur von Molekülen und Atomen sowie zur Untersuchung der Eigenschaften von Oberflächen und Grenzflächen eingesetzt werden.
Das Grundprinzip von PES ist wie folgt:
1. Ein monochromatischer Photonenstrahl trifft auf die Probe.
2. Die Photonen interagieren mit den Elektronen in der Probe und einige der Elektronen werden aus der Probe herausgeschleudert.
3. Die kinetische Energie der ausgestoßenen Elektronen wird mit einem Elektronenenergieanalysator gemessen.
4. Die Bindungsenergie der Elektronen lässt sich aus der kinetischen Energie der ausgestoßenen Elektronen berechnen.
Die Bindungsenergie eines Elektrons ist die Energie, die erforderlich ist, um das Elektron aus dem Material zu entfernen. Die Bindungsenergie ist charakteristisch für das Element und das Orbital, aus dem das Elektron ausgestoßen wird.
Mit PES kann die elektronische Struktur von Materialien untersucht werden, einschließlich der Valenzbandstruktur, der Leitungsbandstruktur und der Spektren auf Kernebene. PES kann auch verwendet werden, um die chemische Bindung in Materialien zu untersuchen und die verschiedenen in einem Material vorhandenen Elemente zu identifizieren.
PES ist ein leistungsstarkes Werkzeug für die Oberflächenanalyse und wird in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, darunter Physik, Chemie, Materialwissenschaften und Biologie.