Les espectroscòpies de fotoemissió (XPS-UPS) són un conjunt de tècniques que permeten determinar la configuració electrònica dels materials mitjançant l'anàlisi de l'energia cinètica dels electrons expulsats del material (per efecte fotoelèctric) sota irradiació amb raigs X (XPS) o llum UV (UPS).

XPS i UPS són tècniques sensibles a la superfície perquè els electrons només recorren uns pocs nanòmetres en el sòlid abans de perdre energia per interacció inelàstica, la qual cosa significa que els electrons analitzats provenen de la superfície més externa del material. Per aquest motiu, en espectroscòpia de fotoemissió, la mostra es col·loca en un buit ultraalt (UHV) per protegir la superfície de la contaminació i permetre que els electrons emesos pels sòlids arribin a l'analitzador.

XPS, gràcies a l'energia més elevada de la font de raigs X, dóna accés als nivells de nucli i permet determinar l'estructura química dels materials, ja que els nivells de nucli presenten petits desplaçaments químics en funció de l'entorn químic de l'àtom que s'ionitza. XPS també permet la quantificació dels elements presents al material.

UPS, gràcies a l'energia més baixa de la llum UV, dóna accés als electrons de les bandes de valència i permet, amb UPS resolt angularment (ARUPS), observar la distribució dels electrons en l'espai recíproc dels sòlids.

El sistema XPS-UPS de l'ICN2 consta de 3 cambres UHV (entrada de mostres, preparació i anàlisi).

La cambra d'anàlisi està equipada amb un analitzador hemisfèric Phoibos 150 de SPECS amb un radi mitjà de 150 mm (resolució d'energia total de 2,9 meV), una font de raigs X amb ànode dual (Al Kα 1.486,74 eV i Ag Lα 2.984,3 eV) i monocromador, un manipulador de 4 eixos amb calefacció de la mostra fins a 1.200 K per feix d'electrons i refredament de la mostra per N₂ (l), una font UV i monocromador per a He I (21,2 eV) i He II (40,8 eV), i un canó de flux per a mostres aïllants.

La cambra de preparació està equipada amb un manipulador de 4 eixos amb calefacció de la mostra fins a 1.200 K per feix d'electrons, un canó de polvorització no focalitzat que treballa amb Ar per a la neteja de mostres, LEED i diversos ports CF40 disponibles per instal·lar evaporadors o altres accessoris.