二次離子�(zhì)譜儀是用來檢測材料的一種儀�。它�采用�(zhì)譜技�(shù)分析表面原子層以確定表面元素組成和分子結(jié)�(gòu)。其特點(diǎn)是高靈敏度和�分辨��
二次離子�(zhì)譜儀視其�(yīng)用之不同而有各種不同的型�,其基本�(gòu)造可分為下列四大部分�
�1)照射激�(fā)用的一次離子束的離子槍�
?�?)以能量選擇由試品產(chǎn)生的二次離子能量過濾��
?�?)�(jìn)行質(zhì)量選擇的�(zhì)譜儀�
?�?)放大、檢測經(jīng)�(zhì)量選擇後的二次離子檢測輸出信��
�1� 離子�
?�?� 一次離子電�
?�?� 樣品�
?�?� 二次離子電鏡
?�?� 能譜儀
?�?� �(zhì)譜儀
�7� 二次離子探測�
1. 利用聚焦的一次離子束在樣品表面上�(jìn)行穩(wěn)定的轟擊,一次離子可能受到樣品表面的背散�,也有部分�(jìn)入樣品表�,這部分離子把能量傳遞給晶格,�(dāng)入射能量大于晶格對原子的束縛能是,部分原子脫離晶格向表面�(yùn)�,并且產(chǎn)生原子間的級�(lián)碰撞,當(dāng)這一能量傳遞到表面,并且大于表面的束縛能�(shí),促使表面原子脫離樣品,謂之濺射�
2. 上述一次離子引�(fā)的濺射大部分為中性原子或分子,也有少量荷電集�(tuán),包括帶電離�、分�、原子團(tuán),按照荷�(zhì)比經(jīng)過質(zhì)譜分��
3. 收集�(jīng)過質(zhì)譜分子的二次離子,可以得知樣品表面和體內(nèi)的元素組成和分布�
二次離子�(zhì)譜儀分析的優(yōu)�(diǎn)�
�1)偵測極限可�(dá) ppm,甚至到 ppb等級�
�2)周期表上所有元素均可偵��
�3)可以區(qū)分同位素�
?�?)可分析不導(dǎo)電試片;
?�?)縱深解析度一般為10 ~ 20 nm,達(dá)2 ~ 5 nm�
�6)由分子離子的相對含量可得到化學(xué)狀�(tài)的訊��
?�?)側(cè)向解析度受一次離子束大小和二次離子束聚焦系統(tǒng)影響,在 20 nm ~ 1mm�
?�?)可用標(biāo)�(zhǔn)品及 RSF 值作定量��
二次離子�(zhì)譜儀分析的缺�(diǎn)�
�1)亦受質(zhì)量因素干��
?�?)離子產(chǎn)率受基質(zhì)影響�
?�?)離子產(chǎn)率變化大,可�(dá)106的差��
?�?)需要各種標(biāo)�(zhǔn)品來作定��
?�?)需要平坦的表面�(jìn)行分��
?�?)屬破壞性分析技�(shù)��
二次離子�(zhì)譜儀的應(yīng)用很�,偵測表面污�、氧�、還�、吸�、腐蝕、觸媒效�(yīng)、表面處理等動態(tài)分析之表面研究工作,尤其可作微量元素分布,因此在材料、化�(xué)、物理、冶金及電子方面之發(fā)�,使用者很多。二次離子質(zhì)譜儀不但可作表面及整體之分析,又可直接作影像觀�,其靈敏度及解析能力甚高,由最小的氫至原子量很大的元素均可偵測,尤其對于同位素的分析更是有效�
常見的研究應(yīng)用領(lǐng)域包括:表面研究:利用二次離子質(zhì)譜儀影像可以觀察試片表面所含有之元�,由適當(dāng)?shù)目v面元素之分析,可以了解污染之深度。縱深元素分布:二次離子�(zhì)譜儀之縱深解析力�50A,而靈敏度�1017atouns/cm3,可利用二次離子�(zhì)譜儀研究�(jīng)�(kuò)散及離子布植後之不純物或同位素之縱深分布情形。結(jié)合離子布植技�(shù)在IC或其他半�(dǎo)元件之應(yīng)��
維庫電子�,電子知識,一查百��
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