SIMS

SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy / İkincil İyon Kütle Spektroskopisi)

Yüksek vakum ortamında, katıların bir kaç mikrometre derinliğe kadar elementel ve izotopik analizlerinde kullanılır. Bu teknikte, iyon kaynaklarından elde edilen oksijen (O) veya sezyum (Cs) iyonları, uygun voltaj altında hızlandırılarak analiz edilecek numune yüzeyine çarptırılırlar. Bu (birincil) iyon demetinin numune ile etkileşimi sonucu incelenen numune yüzeyinden sıçratılan (ikincil) iyonlar, manyetik alan altında kütlelerine göre ayrılırlar ve uygun detektörlerle sayılırlar.

Ekipman Özellikleri

  • Duoplasmatron (O, Ar) ve sezyum (Cs) iyon kaynakları
  • Stigmatik optik sistem sayesinde, iyon mikroskobu ve taramalı iyon mikroskobu modlarında çalışabilme
  • Dinamik ve statik modlarda çalışabilme
  • Yüksek kütle ayırım gücü
  • Hidrojenden Uranyuma kadar bütün elementleri, ppb’ye varan mertebelerde belirleyebilme
  • Yüksek dinamik menzili (5 decade) ile aynı anda bir kaç element analizi
  • Yüksek derinlik rezolusyonu (birkaç nanometreden birkaç yüz nanometreye)
  • Elektron tabancası sayesinde yalıtkan numunelerle çalışabilme
  • Titanyum süblimasyon, iyonik ve turbo-moleküler pompalar sayesinde, özellikle H, N, C, O gibi hafif elementlerin tayininde önemli olan, UHV (ultra yüksek vakum) şartlarında çalışma

Başlıca Kullanım Alanları

  • Mikroelektronik endüstrisi: yarıiletkenlerde bulk kompozisyonları ve katkı malzemelerinin konsantrasyon- derinlik profillerinin elde edilmesi vs.
  • Malzeme bilimi: izotop analizleri, difüzyon çalışmaları, tane sınırları ve arayüzeylerde kalıntı element tayini, ince filmlerde derinlik profili çıkartılması vs.
  • Jeoloji: hafif ve ağır elementlerin ppm-ppb mertebelerinde kantitatif tayini, jeokronoloji (yaş tayini) uygulamaları vs.
  • Metalurji: hafif elementlerin iyon mikroskobu modunda görüntülenebilmesi, katı malzemelerde H tayini
    vasıtasıyla hidrojen gevrekliği ve benzeri korozyon çalışmaları vs.
  • Biyoloji: izotop analizleri vasıtasıyla, ilaç etkilerinin tespiti

Cihazda Gerçekleştirilen Çeşitli Analizler

  • Derinlik profili
  • İyon görüntüsü
  • Yüksek kütle ayırım analizleri
  • Kütle spektrumu
  • İzotop analizi