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Summary: 1
apl.Prof. Dr. D.J. As
1SIMS (Sekundär-Ionen-Massenspektroskopie)
Bei SIMS wird ein Primärionenstrahl, bestehend z.B. aus Ar+-Ionen mit typischen Energien zwischen 1
und 10 keV auf die Oberfläche einer Probe gelenkt. Aufgrund der übertragenen Stoßenergie werden dort
neutrale Ionen, Moleküle und Ionen sogenannte ,,Sekundärionen" von der Oberfläche emittiert.
Die Sekundärionen werden dann mit Hilfe eines Massenspektrometers detektiert und analysiert. Das
gemessene Massenspektrum liefert Informationen über die chemische Zusammensetzung der Oberfläche.
Es gibt zwei Betriebsarten:
a) statisches SIMS (geringe Primärionenströme < 10-9A/cm2 - Studium der obersten Atomlage oder
Eigenschaft von adsorbierten Schichten)
b) dynamisches SIMS (höhere Primärionenströme ~ 10-4-10-5A/cm2 Materialabtrag Tiefenprofile)
Beim dynamischen SIMS zerstäuben die auftreffenden Primärionen einen merkbaren Anteil des zu
untersuchenden Materials. Während dieses Abtragprozesses werden ständig die Sekundärionen
analysiert und massenspektrometrisch aufgenommen. Auf diese Art können Informationen über die
chemischen Elemente des abgetragenen Materials erhalten werden undso Lage für Lage untersucht
werden, d.h. es können Tiefenprofile der chemischen Zusammensetzung, der Dotierung bzw. der
Verunreinigung untersucht werden.
apl.Prof. Dr. D.J. As
2SIMS experimenteller Aufbau
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