en ru

ЛМЭТ ИФТТ РАН
Эксикаторный шкаф

Методики лаборатории


Время-пролентная масс-спектрометрия вторичных ионов (TOF-SIMS)

Метод ВИМС основан на взаимодействии поверхности образца с первчными ионами, обладающими некоторой известной энергией, которая частично поглощается образцом и приводит к эмиссии так называемых вторичных ионов. Вторичные ионы впоследствии анализируются при помощи масс-спектрометра, что позволяет определить элементный, изотопный или молекулярный состав поверхности. Площадь столкновения первичных ионов с поверхностью очень мала, что обуславливает высокую точность метода.

Поскольку в результате столкновений происходит удаление частиц с поверхности образца, данный метод, называемый днамический ВИМС, может применяться для травления поверхности или для получения информации с более глубоких слоев, что, в частности, позволяет работать с тонкими пленками, слоистыми структурами и т.д. Чтобы предотвратить чрезмерное удаление поверхностных атомов и получить информацию о состоянии поверхности до ее обработки первичными ионами, площадь последних не должна превышать <10-13 cм-2. Последний метод (называемый статическим ВИМС) широко используется для анализа поверхности молекулярных структур.

Модификация данного метода, называемая времяпролетная масс-спектрометрия вторичных ионов (TOF-SIMS), основана на факте, что ионы с одинаковыми энергиями и различающиеся по массе, движутся с различной скоростью. Вторичные ионы, образованные в результате столкновения или ионизированные впоследствии, ускоряются под воздействием электромагнитного поля и достигают близких значений энергии, что приводит к тому, что в первую очередь до детектора долетают более легкие атомы. Данное разделение ионов по скоростям позволяет записать спектр по массам ионов.

Времяпролетная масс-спектрометрия вторичных ионов позволяет получить информацию об элементном, молекулярном или изотопном составе поверхности, распределении изотопов/элементов по поверхности, снимать диффузионные профили и т.д.

Анализ проводится с использованием масс-спектрометра TOF-SIMS.5 (ION-TOF, Германия).

Основные характеристики прибора:
  • Массовый диапазон : 1 - 10000 а.е.м.
  • Массовое разрешение: 10000 (m/dm)
  • Пространственное разрешение: 60 нм
  • Глубинное разрешение: до 1 нм
  • Скорость травления: до 10 мкм/час
  • Глубина анализа: до 1 нм
  • Анализируемая площадь: от мкм2 до см2


... наверх