Chemical Mapping of Graphene-Based Material with X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) Using Principal Component Analysis (PCA)

Authors : Ayşegül ERDOĞAN, Merve AKTÜRK, Zekerya DURSUN

Pages : 820-832

View : 10 | Download : 5

Publication Date : 2019-08-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Öz XPS, malzemelerin yüzey kimyasının karakterize edilmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Kalitatif, yarı kantitatif/kantitatif bilgilerin yanı sıra herhangi bir malzemenin yüzeyindeki kimyasal fonksiyonel gruplar ve türleme hakkındaki bilgilere ulaşmada önemli bir rol oynamaktadır. PCA, belirli bir veri setindeki değişkenliğin analizidir. Örnekler ve değişkenler arasındaki ilişkileri anlamak için en güçlü grafik araçlarını sağlamaktadır. İlk ana bileşen, verilerdeki değişkenliğin mümkün olduğunca çoğunu oluşturur ve en büyük özdeğere sahiptir. En önemli bilgileri elde etmek amacıyla, XPS tarafından elde edilen büyük görüntü veri setlerini pca kullanarak analiz edilebilmektedir. XPS verilerinden elde edilen bir alan taramasında PCA' nın amacı, birbiri ile ilişkili ya da ilişkili olmayan görüntüleri bulmak ve bu ilişkilerden sorumlu olan pikselleri görselleştirmektir/tanımlamaktır. Görüntüler, bir görüntü-spektrum deneyinde bağlanma enerjisinin bir fonksiyonu olarak elde edilir. Küçük alan spektrumları, tek bir piksel veya bir piksel grubu ile bağlanma enerjisine karşı görüntü piksel yoğunluğunu çizerek numunenin herhangi bir kısmından elde edilebilir. Bu çalışmada, grafen bazlı malzeme, Brodie yöntemi ile grafitin oksidasyonu yoluyla sentezlenmiştir. Daha sonra, spektral bilgiye dayalı olarak PCA ile kimyasal haritalama oluşturulmuştur. Bu amaçla, XPS alan taraması gerçekleştirilmiş ve sentezlenen grafen bazlı malzeme yüzeyindeki homojensizlikleri göstermek için veri setlerine PCA uygulanmıştır.
Keywords : Kimyasal haritalama, X Işını Fotoelektron Spketroskopisi, temel bileşenler analizi, grafen