LEIPSの原理

LEIPS と UPS による半導体試料測定のエネルギーダイアグラムを示します。LEIPS は、電子（e^-）を照射して発生する光（hν）を測定し、非占有準位を分析します。一方 UPS は、光（hν）を照射して発生する光電子（e^-）を測定することで占有準位を分析します。光と電子の役割を逆にすることで、LEIPS は電子親和力などの直接測定が可能になります。

UPS と LEIPS のエネルギーダイアグラム

LEIPS の特長（GENESIS オプション）

LEIPSの計測方法

LEIPS：Low Energy Inverse Photoelectron Spectroscopy（低エネルギー逆光電子分光法）^（*1,2,3）

LEIPSの模式図を示します。低速電子銃、光学レンズ、バンドパスフィルターおよび光電子増倍管から構成されています。
測定方法は、励起源となる電子のエネルギーを固定した状態で照射し、試料に印加するバイアス電圧を照射エネルギーが0~5 eVと低速になるように掃引しています。
そして、試料より発生した近紫外光は、光学レンズからバンドパスフィルターを通して光電子倍増管で検出されます。
このとき、適切なバンドパスフィルターを選択することで、検出する近紫外光のエネルギー範囲を変更することができます。
この情報から真空準位を基準とした伝導帯最下端の値や電子親和力を調べる事が可能です。
なお、試料の真空準位は、スペクトル取得と同時に試料における吸収電流の立ち上がり位置（入射電子の運動エネルギーが真空準位を超えて電流が流れる位置）を基準にバンドパスフィルターエネルギーを加えた位置と定義しています。
また、光検出器が大気側にあるため、光のエネルギーを選別するバンドパスフィルターを容易に交換することができます。

【LEIPS と 従来の逆光電子分光装置の違い】

電子親和力の決定方法

1. LEETスペクトルのCut-offの変曲点（=スペクトルを微分した極大点）を確認
2. Cut-offを基準にフォトンエネルギーhν（=バンドパスフィルターの中心波長で算出）から真空準位を決定
3. 真空準位を基準にLEIPSスペクトルの立ち上がり 
   (LUMO)位置を算出 →電子親和力が決定 
　右記式からも電子親和力の算出が可能　EA=hν-(E_Onset-E₀)