簡介
簡稱離子探針�
簡史
�(yīng)用離子照射樣品產(chǎn)生二次離子的基礎(chǔ)研究工作最初是R.H.�?�?938)和R.F.K.赫佐�(1949)等人�(jìn)行的�1962年R.卡斯塔因和G.斯洛贊在�(zhì)譜法和離子顯微技�(shù)基礎(chǔ)上研制成了直接成像式離子�(zhì)量分析器�1967年H.利布爾在電子探針概念的基�(chǔ)�,用離子束代替電子束,以質(zhì)譜儀(見�(zhì)譜法)代替X射線分光計研制成掃描式離子探針質(zhì)量顯微分析儀�
儀器 主要�(gòu)�
①能夠產(chǎn)生加速和聚焦一次離子束的離子源;②樣品室和二次離子引出裝置;③能把二次離子按質(zhì)荷比分離的質(zhì)量分析器;④二次離子檢測和顯示系�(tǒng)及計算機(jī)�(shù)�(jù)處理系統(tǒng)等(見圖[離子探針�(zhì)量顯微分析儀])�
用處
�(yīng)用元素檢測能檢測包括氫在�(nèi)�、元素周期表上的全部元素,對不同的元�,檢測靈敏度是不同的。它的靈敏度�10[sbf15]�10[sbf19]�,能檢測相對含量�10�10原子濃度的痕量雜�(zhì)。因�,離子探針可以作金屬的高純分�、半�(dǎo)體痕量雜�(zhì)測量和巖石礦物痕量成分鑒定等�
表面和薄膜分析離子探針作靜態(tài)分析�,離子濺射是發(fā)生在樣品表面少數(shù)原子層或吸附層上(5�20�)�,它是研究樣品氧化,腐蝕、擴(kuò)散和催化等表面物理化�(xué)過程,檢測沉積薄�、表面污染元素分布和晶體界面�(jié)�(gòu)缺陷的理想工具�
深度分析 作動�(tài)分析�,在一次離子束剝蝕作用下,樣品成分及其濃度將隨剝蝕時間而變�,因而得到了樣品深度-濃度分布曲線。離子探針在半導(dǎo)體材料中對控制雜�(zhì)元素注入量和注入深度及濃度分布上起著重要作用。還以其橫向分辨率為1�2微米、深度分辨率�50�100埃的本領(lǐng),可提供包括輕元素在內(nèi)的三維空間分析圖��
同位素分析 同位素比值測定精度為0.1%�1%,不僅應(yīng)用于生物、醫(yī)�、有�(jī)化學(xué)和近代核物理,而且在地球和空間科學(xué)�(lǐng)域里,在測定月巖、隕石和地球樣品微量元素同位素組成及地質(zhì)年代�(xué)研究上,都能�(fā)揮微區(qū)痕量分析的特��
絕緣體樣品分析 事先在樣品表面鍍一層碳膜(或金屬膜�,或者采用低能電子噴射樣品表面;也可用負(fù)離子轟擊樣品的方�,以避免絕緣體樣品分析測試中在其表面積累電荷以及由此�(chǎn)生的電位變化�(xiàn)��
展望 離子探針作為一個具有分析微量元素的高靈敏度的微區(qū)分析方法正在迅速發(fā)�。但是,由于二次離子濺射�(jī)理較為復(fù)�,定量分析仍存在許多問題。今后發(fā)展和改�(jìn)的主要方向是:提高質(zhì)譜分辨率,以減少和排除二次離子質(zhì)譜干擾;�(shí)�(xiàn)多種�(zhì)譜粒子探�,以獲得樣品和多種粒子的信息和資料;定量分析和離子濺射機(jī)理的研究;新型液�(tài)金屬離子源的�(yīng)用;離子探針與多種儀器(如X射線光電子能�、紫外光電子能譜、俄歇電子能譜)�(lián)用等�