SIM dinamice

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

SIMS-ul dinamic, indicat cu DSIMS (prin spectrometrie de masă ionică secundară dinamică) este o tehnică de spectrometrie de masă , precis de spectrometrie de masă, ion secundar .

Modul de lucru al SIMS-ului dinamic se numește modul microprobe .

De obicei, atunci când vorbim generic despre SIMS , ne referim la faptul că SIMS-urile dinamice sunt primele care au fost inventate.

Spectrometria de masă ionică secundară este în general o tehnică distructivă , întrucât interacționează cu proba prin modificarea acesteia. Cu toate acestea, în funcție de intensitatea procesului de eroziune, se face distincția între SIMS dinamice și SIMS statice , dacă suprafața analizată nu este modificată în timpul analizei.

SIM-urile dinamice, deși sunt o tehnică distructivă, au o sensibilitate și o viteză mai mari și permit cuantificarea rezultatelor. Interacțiunea fasciculului primar (de obicei ionii O - sau Cs + ) cu proba are loc în condiții mai reproductibile. Utilizarea ionilor O - primari favorizează crearea ionilor secundari pozitivi, iar stratul oxidat preexistent pe eșantion își pierde influența. Ionii de cesiu , elementul cu cel mai mic potențial de ionizare , favorizează crearea ionilor secundari negativi. În acest fel, SIMS-urile dinamice sunt mai puțin susceptibile la efectele matricei decât SIMS-urile statice.

Una dintre principalele aplicații ale acestei tehnici este cea a analizei semiconductoare, un domeniu în care este necesară o sensibilitate ridicată.

Comparație între SIMS statice și SIMS dinamice

Pictogramă lupă mgx2.svg Același subiect în detaliu: SIM-uri statice .
Caracteristicile SIMS dinamice Caracteristicile SIM-urilor statice
  • Sensibilitate ridicată (până la 1 ppb )
  • Detectarea tuturor elementelor și izotopilor de la H la U (1 ÷ 500 amu )
  • Nu există informații despre legăturile chimice
  • Rezoluție spațială bună
  • Tehnica distructivă
  • Permite cuantificarea
  • Necesită vid mediu / mare (aproximativ 10 −6 Pa )
  • Timp de analiză: sec / min
  • Sensibilitate bună (până la 1 ppm )
  • Detectarea tuturor elementelor și izotopilor, inclusiv a materialelor organice (1 ÷ 10.000 amu )
  • Câteva informații despre legăturile chimice
  • Rezoluție spațială bună / corectă
  • Tehnica nedistructivă
  • Este dificil de cuantificat
  • Vid mare (aproximativ 10 −9 Pa)
  • Timp de analiză: ore

Elemente conexe

Aplicații

Cele mai populare aplicații pentru spectrometria dinamică SIMS sunt achiziționarea de profile de adâncime și caracterizarea implanturilor de ioni din industria semiconductoarelor. Datorită posibilității de scanare cu fasciculul primar pe măsură ce acesta pătrunde profund, este posibil să se obțină informații tridimensionale despre compoziția chimică a probelor. Folosind spectrometre din sectorul magnetic echipate cu mai multe detectoare, este, de asemenea, posibil să se obțină profiluri de adâncime pentru diferite elemente simultan și cu o sensibilitate foarte mare. În acest fel, este, de asemenea, posibil să se caracterizeze probe compuse din diferite straturi de diferite materiale.

Spectrometria SIMS vă permite, de asemenea, să obțineți spectre de masă ale probelor analizate, precum și imagini. În special, prin plăcile microcanale este posibil să aveți o imagine în timp real a compoziției elementare a probei, în timp ce hărțile mai precise sunt obținute prin scanare. Prin dezactivarea filtrului de masă este posibil să se obțină imagini topografice similare cu cele obținute prin microscopie SEM.

Beneficii Dezavantaje
  • Analiza ionilor atomici și moleculari
  • Sensibil chiar și la elementele ușoare
  • Rezoluție vrac bună (până la 10.000)
  • Sensibilitate ridicată (ppma)
  • Rezoluție înaltă în adâncime (3 ÷ 10 nm)
  • Rezoluție laterală ridicată (până la 20 nm)
  • Viteză bună de achiziție (de la câteva secunde la câteva minute)
  • Posibilitatea de cuantificare
  • Abilitatea de a achiziționa imagini topografice (rezoluție mică)
  • Sensibilitate limitată de interferența izotopică și contaminare
  • Dependență puternică a sensibilității de natura eșantionului
  • Necesitatea mai multor standarde pentru cuantificare
  • Tehnica distructivă
  • Este nevoie de probe plate pentru a obține o rezoluție bună în profunzime
  • Nu este posibil să se analizeze probe volatile (funcționează sub vid)
  • Abilitatea de a analiza numai urme de substanțe (<1%)
  • Dificultate în caracterizarea probelor multistrat

linkuri externe

Chimie Portalul chimiei : portalul științei compoziției, proprietăților și transformărilor materiei