TEST

SIMS


Microsondas para Espectrometría de masas de iones secundarios

La técnica SIMS proporciona una combinación única de sensibilidad extremadamente alta para todos los elementos desde hidrógeno a uranio y superiores (límite de detección hasta el nivel de ppb para muchos elementos), alta resolución lateral de imágenes (hasta 40 nm) y un fondo muy bajo que permite un alto rango dinámico (más de 5 décadas). Esta técnica es "destructiva" por su naturaleza (pulverización de material). Se puede aplicar a cualquier tipo de material sólido (aislantes, semiconductores, metales) que pueda mantenerse al vacío.

Mientras el SIMS estático se concentra en la primera monocapa superior, proporcionando caracterización principalmente molecular, en el modo SIMS dinámico, la composición volumétrica y la distribución en profundidad de elementos traza se investigan con una resolución de profundidad que varía desde subnm a decenas de nm.

Los instrumentos SIMS dinámicos están equipados con haces de iones primarios de oxígeno y cesio para mejorar, respectivamente, las intensidades de iones positivos y secundarios negativos. Comenzando desde la superficie (o atravesando una interfaz), mientras aumenta la dosis de ion primario implantada en el objetivo, la concentración de la especie primaria (oxígeno o cesio) alcanzará un equilibrio dependiendo de las condiciones de pulverización y la naturaleza del objetivo. Este equilibrio corresponde a un estado estacionario de pulverización, y tan pronto como se logra, es posible la cuantificación confiable con muestras estándar de referencia, utilizando Factores de sensibilidad relativa.

Una de las aplicaciones principales de SIMS dinámico es el análisis de distribución en profundidad de elementos traza (por ejemplo, adulterantes o contaminantes en semiconductores). La energía de impacto de iones se ajusta según la profundidad de interés y la resolución de profundidad requerida. La baja energía (hasta 150eV) se usa para reducir la mezcla atómica debido a las cascadas de colisión y mejorar la resolución de la profundidad hasta el nivel subnanométrico. Se selecciona alta energía (hasta 20 keV) para investigar más profundamente (decenas de micrones), más rápido (velocidad de pulverización de ?m por rango min) y para mejorar los límites de detección. El SIMS dinámico también se usa con frecuencia para el análisis de imágenes de alta resolución y mediciones de relación de isótopos de alta precisión.

Todos los instrumentos SIMS de CAMECA están optimizados para el análisis dinámico de SIMS.

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