Масс спектрометр вторичных ионов TOF-SIMS - SURFACESEER I

Производитель: KORE Technology Показать товары
Создал: Super User

SurfaceSeer I представляет собой высокочувствительный TOF-SIMS для визуализации и химического картирования изолирующих и проводящих поверхностей. SurfaceSeer I идеально подходит для исследования химического состава поверхностей и одинаково хорошо подходит для исследований и разработок, а также для промышленного контроля качества.

SurfaceSeer I использует ту же технологию TOF-MS, что и SurfaceSeer S, но в качестве первичного источника ионов оснащен ионно-ионной пушкой 25 кВ с высоким пространственным разрешением и пространственным разрешением (LMIG). Дополнительное компьютерное управление позволяет сканировать пистолет во время масс-спектрального сбора, чтобы можно было собирать химические изображения или карты. Детектор вторичных электронов также предусмотрен для настройки первичного пучка.

Характеристики

ПЕРВИЧНАЯ ИОННАЯ ПУШКА

Высокопроизводительная ионно-лучевая система на основе жидких металлов (LMIG), разработанная для обеспечения диапазона ионных пучков для приложений SIMS. Он предлагает широкий диапазон тока с возможностью точного измерения и постоянного или импульсного режима. Цифровое управление обеспечивает простую настройку пистолета и включает дистанционное управление. 

Колонна пистолета состоит из источника ионов жидкого металла и высокоточного оптического узла с двумя линзами, включающего в себя:

  • Стигмация и юстировка юнитов
  • Выбор диафрагмы, чтобы обеспечить широкий выбор выходного тока (обычно ручной, но есть моторизованный вариант)
  • Дополнительный массовый фильтр, используемый с источниками сплава
  • Отклоняющие пластины для гашения луча
  • Дополнительный импульсный пакет
  • Растровые пластины для обработки изображений 
ОБНАРУЖЕНИЕ ВТОРИЧНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ

Для системы визуализации TOF-SIMS важно иметь систему визуализации вторичных электронов. Это имеет три основные функции:

  • Для фокусировки первичного ионного пучка
  • Чтобы позволить лучу быть настроенным на «неподвижное гашение» - это настройка, которая позволяет ионному лучу подавляться на высокой скорости с минимальным искажением луча (необходимо для формирования изображений TOF-SIMS)
  • Для получения ионно-индуцированных изображений вторичных электронов. Эта последняя функция может быть достигнута только при непрерывном первичном ионном пучке и обычно резервируется, когда вся аналитическая работа на образце завершена

 Система SED содержит канальный детектор внутри аналитической камеры, а предусилитель SED установлен на внешнем фланце. Блок питания с элементами управления SED поставляется на отдельном электронном блоке «просмотра образцов». 

ОПТИЧЕСКИЙ ПРОСМОТР

При анализе поверхности чрезвычайно полезно визуально рассмотреть образец, чтобы облегчить навигацию и определить правильное местоположение для последующего анализа. Kore разработал систему просмотра со следующими возможностями:

  • Увеличение от ~ 3 мм до ~ 400 мкм поля зрения.
  • Высокое боковое оптическое разрешение при большом увеличении (<5 мкм).
  • Большое рабочее расстояние 175 мм идеально подходит для камер со сверхвысоким вакуумом, где невозможно расположить камеру рядом с образцом.
  • Устанавливается на 70-мм наружное окно CF.
  • Цветная камера установлена ​​на микроскопе.
  • Выделенный цветной монитор.
  • Холодный дихроичный галогенный осветитель, установленный на 70-миллиметровом стеклоподъемнике с наружным диаметром.
  • Блоки питания для осветителя и камеры 
ОБРАБОТКА ОБРАЗЦОВ

X, Y, Z Стадия высокой устойчивости. Движения сцены составляют ~ ± 10 мм в X и Y и 2 мм в Z. Существует концепция оптимальной высоты z, при которой все лучи являются софокусными. Поверхность образца приводится в это положение. Если образец относительно толстый> 1 мм, то есть две возможности: 

  • Образец может быть «установлен обратно», что означает, что образец расположен за маской, которая находится на правильной высоте. Максимальная толщина образца, который может быть установлен таким образом, составляет ~ 5 мм (5 х 8 х 20 мм)
  • Образец «монтируется сверху» на держатель образца с вырезом 1 мм (глубже по запросу). Для более толстых образцов, смонтированных сверху, можно использовать регулировку высоты столика по оси z, чтобы опустить держатель образца так, чтобы поверхность образца была расположена на правильной высоте.

 

Образцы откачиваются в течение 2-10 минут в замке с небольшим объемом, а затем вводятся в аналитическую камеру (через ручной задвижку) простым движением вперед и поворотом на 90 ° с помощью магнитно-связанной штанги ввода образца. Пористые или «мокрые» образцы могут откачивать дольше. 

ОТЛОЖЕННАЯ ДОБЫЧА

Прибор также использует технику, известную как «задержанная экстракция» для произведенных вторичных ионов. В этом методе первичные ионы бомбардируют поверхность и производят аналитически важные вторичные ионы. Вскоре после того, как импульс первичного пучка завершил бомбардировку образца, импульсное поле извлечения импульсов включается. Это приводит не только к извлечению вторичных ионов, но и к сжатию вторичных ионов, когда ионы проходят через анализатор к детектору. В некоторых приборах TOF-SIMS первичный пучок сжимается или «группируется», но в этом приборе сгруппированы вторичные ионы. Это задержанное извлечение устанавливается таким образом, чтобы вторичные ионы того же m / z были сфокусированы во времени для получения лучшего разрешения по массе, чем в противном случае было бы получено с длинным первичным импульсом (60 нс). 

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ ЗАРЯДА

Одним из преимуществ использования комбинации импульсного ионного пучка / замедленной экстракции является то, что в каждом цикле TOF имеются относительно длинные периоды, когда не применяется поле для экстракции ионов. В этот период импульс низкоэнергетических электронов (30 эВ) направляется в аналитическую зону. Делая это, можно нейтрализовать эффект положительного заряда, который иначе накапливался бы на поверхности, поскольку первичный ионный пучок бомбардирует изолирующий образец. 

АНАЛИЗАТОР TOF

Прибор имеет рефлектронный анализатор диаметром 150 мм с общей эффективной длиной полета (включая пролетную трубку) 2 метра. Это двухклонный рефлектрон с высокоточными резисторами in-vacuo, имеющий регулируемый потенциал задержки в рефлектроне, который был настроен для оптимальной спектральной характеристики. 

ВАКУУМНАЯ ОТКАЧКА

Контроллеры вакуумных насосов встроены в основную часть прибора. Два ионных насоса поддерживают вакуум в аналитической камере и источнике LMIG. Для блокировки загрузки образца используется турбомолекулярный насос, опирающийся на двухступенчатый роторный насос. Выгрузка и нагнетание блокировки груза осуществляется с помощью одной ручной кнопки. Высоковакуумный манометр (инвертированный магнетрон) постоянно контролирует давление в аналитической камере и используется для обеспечения вакуумной блокировки блокировки, отключая высокие напряжения, если давление поднимается выше заданного значения. 

СТАТИЧЕСКАЯ SIMS-БИБЛИОТЕКА

Прибор будет снабжен Статической SIMS-библиотекой Surface Spectra. Это программное обеспечение имеет масс-спектральную библиотеку более 1900 спектров, охватывающих данные более 1000 различных материалов. Программное обеспечение также имеет инструменты поиска пиков, позволяющие аналитику вводить массовые пики и осуществлять поиск в библиотеке для выявления неизвестных соединений и материалов.

TOF-симов-surfaceseer-s-карта

TOF-симов-surfaceseer-я-инструмент

Спецификации

Высокая поверхностная чувствительность 1x10 9 атомов / см 2 (м.д.)
Проводящие и изоляционные поверхности  
Положительные и отрицательные SIMS  
Массовое разрешение > 3000 м / дм (FWHM) с использованием анализатора времени Reflectron
Массовый диапазон > 1000 м / г
Массовая точность ± 5 милли аму
Аналитическое пространственное разрешение ≤0.5μm
Элементарная и молекулярная информация
Отделяет обычную органику от элементов
Изотопный анализ
Возможность очистки от брызг
5 минут откачки пробы из атмосферы
1 минутный анализ
Доступный
Расширяемый
Доступны библиотеки данных

Аксессуары

ГЛУБИННОЕ ПРОФИЛИРОВАНИЕ СО ВТОРЫМ ИСТОЧНИКОМ ИОНОВ

LMIG не подходит для эрозии кратеров, поэтому для выполнения профилирования глубины SIMS мы используем второй ионный пистолет, предназначенный для распыления. Имея вторую специализированную ионную пушку, мы также можем изменять энергию распыляемого ионного пучка. Например, для профилей с малой глубиной в несколько сотен нанометров будет целесообразно использовать энергию удара, равную 1 кВ, тогда как для более глубоких профилей будет уместно 2-3 кВ. Это очень похоже на профилирование глубины по XPS и Оже в том, что аналитическая фаза и фаза распыления разделены. Техника работает, периодически повторяя следующие шаги:

  • Анализ выполняется в режиме импульсного луча с использованием аналитического пистолета в течение x секунд в небольшой области, где x - определяемое пользователем время, для сбора данных со значительной статистикой (зависит от эксперимента).
  • Анализ остановлен.
  • Луч распыления включается и растягивается на большей площади. Образец распыляется в режиме непрерывного пучка в течение y секунд для удаления материала, где y - определяемое пользователем время в зависимости от тока и размера растра.
  • Пистолет для распыления выключен, готов к следующему повторению шага 1. 

Точки данных в профиле глубины отображаются в конце каждой аналитической «фазы». Ограниченный набор видов объявляется во время «живого» приобретения, но после завершения прогона данные могут быть воспроизведены, и любая комбинация видов может быть повторно нанесена на график. Это стало возможным благодаря тому, что информация о каждом записанном ионе сохраняется на диске, поскольку обнаружение ионов в TOF-SIMS является «параллельным». 

КИСЛОРОДНАЯ УТЕЧКА (КИСЛОРОДНАЯ СТРУЯ)

Позитивная вторичная ионная эмиссия значительно усиливается, когда поверхность образца имеет собственный оксид. Если в эксперименте используется достаточно высокая доза ионов, чтобы отделить нативный оксид, происходит резкое падение сигнала. Хорошо известное решение, используемое в специальных приборах SIMS для профилирования глубины, заключается в использовании пучка первичных ионов кислорода, что приводит к обогащенному кислородом «измененному слою» и усилению сигнала. Это также тот случай, когда большой процент этого улучшения достигается за счет кислородной коимплантации, достигаемой путем распыления газообразного кислорода на поверхность образца при одновременном использовании альтернативных видов первичного пучка, таких как Ga + или Ar +. Соответственно, мы предлагаем вариант с утечкой кислорода, в котором прецизионный утечочный клапан подает кислород по капиллярной линии рядом с образцом для «струйного» подачи кислорода на поверхность образца.

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Приложения для визуализации версии Surface Seer аналогичны модели 'S', но теперь средство визуализации расширяет анализ до образцов с неоднородностью в масштабе микрометров:

  • Поверхностная химия
  • Микроструктурные поверхности
  • Узорные приборы (полупроводники и т. Д.)
  • Анализ отказов в масштабе микрометров
  • Порошки
  • Волокна
  • Многослойные пленки
  • прилипание
  • расслаивание
  • Пробопечатные
  • Модификация поверхности
  • Плазменное лечение
  • Поверхностное загрязнение
  • Анализ следов (ppm в поверхностях)
  • катализ
  • Изотопный анализ
Аналитическое оборудование по применению Анализ толщин слоев покрытий, напылений и пленок
Аналитическое оборудование по методу анализа Масс спектральный

Местоположение

Задать вопрос по этому товару