硼

硼 • 类金属

硼元素 XPS 主峰：B1s
干扰峰：Si2s 等离激元、P2s、Zr3d
常见化学态的结合能：

以外来污染碳的 C1s 峰 (284.8eV) 为基准进行荷电校正

实验信息

• B1s 峰的灵敏度极低。
  • 如果硼浓度较低，则在采集 B1s 谱时进行大量（50次）扫描。

XPS 谱图解读

• 当将硼注入硅中时，明显的 Si2s 等离子激元能量损失峰会对 B1s 峰造成强烈干扰。
  • 检测硅中的低浓度硼时会有一定的挑战。
  • 硅中硼元素检出限为每立方厘米7x10²⁰个原子。
    • 实际检测限取决于注入深度。（表面更容易检测到。）

• 在上述示例中，根据经验对 Si2s 等离子激元能量损失峰进行拟合。（这并不代表等离子峰形的严格理论计算。）
• 当未观察到硼元素次级峰（比如俄歇峰）时，较难准确确定低浓度硼元素。
  • 当硼元素浓度足够高时，可采集 B KLL 俄歇峰辅助分析硼元素。

一般性注释

• 硼单质表面通常会被氧化。
  • 可能观察到硼元素的低价氧化物，而不是 B₂O₃。

参考文献

• [1] Ong et al., J. Appl.Phys., Vol. 95, No. 7, 1 April 2004

关于此元素

符号：B
发现日期：1808年
名称来源：阿拉伯语 buraq
外观：略带褐色
发现者：Davy 爵士等人
来源：贫水硼砂

熔点：2349 K
沸点：4200 K
密度 [kg/m3]：2460
摩尔体积：4.39 × 10-6 m3/mol
质子/电子：5
中子：6
壳层结构：2,3
电子构型：[He]2s22p1
氧化态：3
晶体结构：菱面体

尽管硼的化合物已发现数千年之久，
但直到1808年 Humphry Davy 爵士、Gay-Lussac 和 L.J.Thenard 将其分离至约 50% 的纯度，才分离出元素本身。后来 Jöns Jacob Berzelius 于1824年确定硼为元素，美国化学家 W. Weintraub 于1909年首次生产出了纯硼。硼在自然界中不以元素形式存在，而是以化合物形式存在。硼的化合物具有多种用途。用于制造绝缘玻璃纤维、过硼酸钠漂白剂、烟火照明弹，以及制造对先进的航空航天结构至关重要的高强度轻质材料。

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