SEM을 이용한 표면 성분분석(EDS)과 XPS 분석의 차이

EDS 분석과 XPS 분석은 표면의 성분 원소를 분석할 때 자주 활용하는 장비입니다. 2가지 모두 X-ray와 관련된 원리를 활용해 표면의 원소에 대해 정성분석과 정량분석이 가능하다는 점에서 유사한 점이 있습니다.

이런 유사성으로 인해서 많은 분들이 2가지 분석의 차이점에 대해 궁금해하시는 경우가 많은데요. 이번 포스팅에서는 EDS와 XPS 두 가지 분석 방법의 차이에 대해서 알아보는 시간을 가지도록 하겠습니다.

EDS와 XPS는 모두 X-ray를 이용한 분석 기술이지만 활용 방법이 다르고, 그로 인해 분석 범위와 결과에 있어서도 차이가 있습니다. 먼저 EDS부터 X선을 어떻게 활용하는지 살펴보겠습니다.

EDS의 X-ray 활용 원리

EDS는 SEM의 전자건에서 전자빔을 시료 표면에 주사하였을 때 발생하는 X선을 분석합니다. 이때 고에너지 전자빔이 시료 표면에 충돌하면 시료 표면으로부터 비교적 깊은 부분에서도 X선이 발생하게 되는데요. 이런 상호작용으로 인하여 EDS 분석 시 표면에서부터 약 3um 깊이의 성분에 대한 정보까지도 얻을 수 있다고 알려져 있습니다.

그렇기 때문에 나노미터 단위의 표층에 대한 성분 분석에는 다소 부적합한 부분이 있지요.

또한 분석 깊이는 가속 전압뿐만 아니라 표면의 원소 종류에 따라 달라질 수 있어요. 그래서 분석 깊이에 대한 정보를 명확히 파악하기에 어려움이 있어 정밀한 정량 분석은 한계가 있습니다.

그렇지만 성분 검출을 이미지와 함께 직관적으로 확인할 수 있다는 강력한 장점이 있어 이미지와 함께 빠르게 분석을 해야 한다면 아주 좋은 선택이 될 수 있습니다.