AutoSIMS

  • ZAPYTAJ O PRODUKT

Analizator AutoSIMS firmy Hiden Analytical zaprojektowany został do identyfikacji składu kilkunanometrowych warstw powierzchniowych i/lub charakteryzacji ciał stałych do kilku mikrometrów w głąb metodą Spektrometrii Mas Jonów Wtórnych.

AutoSIMS to kompletny automatyczny układ pomiarowy do powtarzalnych badań powierzchni, idealny do pomiarów cienkich filmów, zanieczyszczeń oraz domieszek począwszy od górnej monowarstwy do wielu mikrometrów w głąb zarówno materiałów przewodzących, jak i izolatorów. Próbki są ładowane za pomocą modułowej kasety na próbki do komory pracującej w ultrawysokiej próżni, a pozycjonowanie odbywa się za pomocą stolika sterowanego z poziomu komputera. Pomiary mogą odbywać się całkowicie automatycznie, dzięki możliwości zapisu sekwencji pomiarów, ustawień źródła, warunków analizy, łącznie z wydrukiem raportu w postaci arkusza danych lub innej, dostosowanej do potrzeb użytkownika formie. Długożyjące tlenowe działo jonowe zapewnia stabilną wiązkę przez cały dzień pracy bez przerw, rejestrując widma powierzchni i profile 3D przekrojów. Zaprojektowanie procedury pomiaru i analizy wyników nie wymaga bycia ekspertem i jest bardzo intuicyjne.

Pomimo, że aparat AutoSIMS został zaprojektowany do szybkich pomiarów, niewymagających wykwalifikowanej obsługi, to w aparacie dostępne są wszystkie zaawansowane opcje analizy metodą Spektrometrii masowej jonów wtórnych, dzięki czemu jest to narzędzie charakteryzujące materiały z niezrównaną rozdzielczością w przystępnej cenie.

Zakres mas 50, 300 lub 510 amu
Minimalne oznaczalne stężenie ppm
SIMS – Spektrometria Mas Jonów Wtórnych TAK
Analiza jonów wybitych z powierzchni TAK – jonów dodatnich (opcjonalnie jonów ujemnych w konfiguracji z działem cezowym IG5C)
SNMS – Spektrometria Mas Cząstek Neutralnych TAK – Opcja
Rodzaj detektora MAXIM 600 P – SIMS/SNMS kwadrupolowy spektrometr mas
Rodzaj działa jonowego IG20 tlenowe lub argonowe
Rozdzielczość w głąb 3 nm
Minimalne oznaczalne stężenie – na przykładzie Boru w krzemie 2 ppm (1017 atomów cm-3)
Minimalne oznaczalne stężenie techniką SNMS 1%
Komora UHV z wieloma portami NIE, prosta komora, z zamkniętą geometrią z łatwym wprowadzeniem próbek
Możliwość zamontowania dodatkowego osprzętu NIE
Ustawianie próbki Automatyczne X, Y; Obszar roboczy 100 mm x 60 mm. Dostępny autosampler do 96 pozycji, z możliwością dopasowania pozycji do konkretnych próbek
Zasilanie 1 faza (10A)
Konstrukcja, wymiary Kompaktowa, na kółkach, 1681x 934x 546 mm (wys.x szer.xgł.)

 

Oprogramowanie MASsoft

Urządzenie jest w pełni sterowane przez oprogramowanie MASsoft, kontrolujące wszystkie elementy systemu, z łatwym graficznym projektowaniem pomiaru z możliwością projektowania zaawansowanych lub standardowych ustawień i zapisania ich pod daną nazwą metody i uruchomienia następnego pomiaru za pomocą jednego kliknięcia. Elektroniczne bramkowanie pozwala na odrzucenie efektów krawędziowych a oprogramowanie SIMS Mapping umożliwia obrazowanie obserwowanego obszaru za pomocą map spektralnych. Wyniki dostępne są w formacie ASCI i mogą być bezpośrednio przenoszone do innych aplikacji już w trakcie analizy.

Moduł oprogramowanie kontrolującego pracę działa jonowego pozwala na zapisywanie parametrów, ich przywoływanie, umożliwiając szybkie i dokładne przełączanie pomiędzy ustawieniami z wysoko-prądowych wiązek o dużej średnicy (czyszczących powierzchnię) do niskoprądowych zogniskowanych wiązek w celu obrazowania powierzchni. Oprogramowanie rejestruje w sposób ciągły moc dostarczanej dawki i ostrzega Użytkownika o napotkanych problemach. Możliwość kontrolowania szybkości poszczególnych etapów chroni wrażliwe elementy, takie jak źródło cezowe.

*SIMS  – Spektrometria Masowa Jonów Wtórnych jest jedną z najczulszych metod analizy powierzchni z limitami detekcji w zakresie ppb dla wielu pierwiastków. Próbki są bombardowane wiązką jonową w warunkach ultra-wysokiej próżni a powstające jony wtórne, charakterystyczne dla analizowanej powierzchni są analizowane za pomocą detektora masowego. SIMS identyfikuje wszystkie pierwiastki i izotopy.

Jony pierwotne o małej energii powodują wybicie jonów z najbardziej zewnętrznej warstwy badanego materiału (monowarstwy), umożliwiając tym samym identyfikację np. powierzchniowych zanieczyszczeń, czy domieszek. Zwiększanie energii wiązki jonów pierwotnych umożliwia profilowanie głębokościowe z rozdzielczością na poziomie nm. Dzięki temu możliwa jest analiza ilościowa w strukturach warstwowych, badanie korozji, charakterystyka zjawiska dyfuzji w materiałach, czy identyfikacji zanieczyszczeń, czy np. rozmieszczenia domieszek w półprzewodnikach.

Spektrometria SIMS znajduje zastosowanie w badaniach naukowych, pracach badawczo-rozwojowych, jak również w kontroli jakości w produktu w przemyśle półprzewodników, powłok szklanych, fotowoltaice, identyfikacji kamieni szlachetnych,  geologii, metalurgii.
W trybie statycznym SIMS sposób fragmentacji większych molekuł jest spektralnym odciskiem palca, znajdując tym samym zastosowanie w badaniach polimerów i  materiałów biologicznych.

**Spektrometria Masowa Cząstek Neutralnych (Sputtered Neutral Mass Spectroscopy) jest techniką ilościową wykorzystującą zasadniczo ten sam osprzęt, co SIMS, jednakże zamiast detekcji jonów wtórnych, które powstają w trakcie bombardowania i których liczba zależy bardzo silnie od natury chemicznej molekuł tworzących próbkę – technika SNMS rejestruje cząstki neutralne. Działo elektronowe na wejściu do spektrometru jonizuje wybite z badanej powierzchni neutralne cząstki ze stałą wydajnością, niwelując w ten sposób efekty matrycowe w SIMS.

Technika SNMS umożliwia ilościowe oznaczenia w zakresie od 0,01% do 100%, znajdując zastosowanie w badaniach powłok optycznych i metalurgicznych, stopach metali, warstw korozyjnych, powłok na szkłach. Dzięki braku efektów matrycowych, kalibracji metody można dokonać za pomocą powszechnie dostępnych wzorców stopów, czy innych substancji wzorcowych zawierających pierwiastki występujące w próbkach. Dodatkowo, SNMS odznacza się dobrą rozdzielczością w głąb i czułością izotopową.

Istnieje możliwość łączenia analiz techniką SIMS oraz SNMS w tym samym cyklu pomiarowym. W ten sposób mogą być wykrywane zanieczyszczenia za pomocą SIMS, a pierwiastki tworzące matrycę – bezpośrednio metodą SNMS.

Informacje