Análisis de la Composición y del Incidente del Cristal de la Inferior-Emisividad usando la Espectrometría de Masa Secundaria del Ión (SIMS) por Hiden Analítico

Temas Revestidos

Antecedentes
Resumen
Introducción
SIMS
Análisis del Perfil de Profundidad

Antecedentes

Hiden Analítico fue fundado en 1981 y se sitúa actualmente en una fábrica2 de los 2,130m en Warrington, Inglaterra con un estado mayor de sobre 50. Como emplean a una compañía de propiedad privada nuestra reputación crear lazos cercanos y positivos con nuestros clientes. Muchos de estos clientes están trabajando en la vanguardia de la nueva tecnología - en los campos de la investigación del plasma, de la ciencia superficial, del tramitación del vacío y del análisis de gas. Para mantener esta reputación Hiden Analítico, a lo largo de los años, han establecido niveles excepcionales de experto técnico en estas áreas dentro de nuestra compañía.

Resumen

El cristal Revestido desempeña un papel importante del ahorro de energía en edificios modernos; debido a esto la industria de la capa del cristal ha crecido enormemente estos últimos años. El cristal inferior Típico de la emisividad comprende una capa de plata fina intercalada entre otros metales y dieléctricos. La sensibilidad extrema de SIMS significa que puede desempeñar un papel crucial en la determinación de los mecanismos de la composición y de incidente de este material.

Introducción

El requisito para los edificios económicos de energía ha llevado al revelado de las capas de cristal capaces de reflejar el calor (radiación infrarroja) mientras que pasa la luz visible con poca degradación del color o de la claridad percibida. Además, las capas proporcionan a una oportunidad de agregar color al exterior de un edificio revestido de cristal, dando por resultado la excitación de posibilidades arquitectónicas.

La parte activa de la mayoría del cristal (inferior-e) inferior de la emisividad es una capa delgada de chisporrotea la plata metalizada depositada, típicamente solamente 10 nanómetro densamente. Esto es protegida por otras capas metálicas y dieléctricas, dando una pila de la capa alrededor de 100nm densamente. Las Falta De Uniformidad en espesor o la composición llevan a la variación óptica obvia y degradan funcionamiento.

El incidente "in-situ" de las capas puede ser extremadamente costoso, especialmente si un edificio grande tiene que reglazed, o muchas unidades de producción son afectadas. El Incidente se puede causar por el uso inadecuado de substancias químicas, de la manipulación incorrecta, o de un defecto de producción. La espectrometría de masa Secundaria del ión (SIMS) proporciona a una herramienta de análisis rápida y de poco costo para el análisis del mando o del incidente de producción.

SIMS puede evaluar la composición de la capa y detectar los contaminantes tales como cloro y azufre que puedan atacar y oscurecer directamente la capa de plata.

SIMS

La Espectrometría de Masa Secundaria del Ión utiliza un haz de ión enfocado, monoenergético, químicamente puro de típicamente 1 - 10 keV a chisporrotear erosionan la superficie bajo análisis. Las partículas secundarias Ionizadas después se analizan y se detectan en el espectrómetro de masas. En las corrientes muy inferiores del haz de ión el análisis se linda al superior pocas capas monomoleculares - excelentes para la detección de la contaminación superficial. Pues la dosis del haz de ión es aumentada y el chisporroteo llega a ser más agresivo, capas más profundas se exponen posteriormente y concentración mientras que la función de la profundidad puede ser resuelta.

Los perfiles de profundidad de SIMS se presentan Generalmente con las escalas logarítmicas de la concentración debido al rango dinámico extremo que puede ser logrado, colocando de ppb al bulto en el mismo análisis.

Una inundación de los electrones de la energía inferior se utiliza durante el análisis de muestras que aíslan, tales como cristal, para prevenir la acumulación de la carga superficial.

El análisis presentado aquí fue hecho usando el puesto de trabajo de Hiden SIMS, un instrumento completo y altamente flexible del tetrapolo SIMS equipados de la pistola de ión del gas IG20 y del analizador de la MÁXIMA SIMS. Las piezas están también disponibles por separado permitiendo al alto rendimiento SIMS ser configurado en un instrumento existente de los clientes (tal como XPS o Barrena), u optimizando el análisis para una parte determinada del flujo de proceso.

Análisis del Perfil de Profundidad

El perfil de profundidad de SIMS mostrado abajo cerco usando los iones de 5keV AR enfocados a una mancha de los 80ìm y rastered sobre un área de 400 los x 550ìm. Los iones secundarios Positivos cerco y una inundación del electrón 500eV fue empleada para prevenir cargar superficial.

Perfil de profundidad de SIMS de una muestra de cristal inferior-e

El perfil de profundidad de SIMS está de acuerdo bien con el pliego de condiciones del diseño mostrado abajo,

Comenzando en la superficie expuesta, la primera capa es extremadamente fina y es consumida en parte por la región del pre-equilibrio al inicio del análisis. Sin Embargo, las señales del cinc y del estaño están sin obstrucción presentes en la misma superficie. Hay una alta señal del silicio (casi que sube a un nivel de eso en el substrato de cristal) que sugiere que una capa fina SiO2 puede existir cerca del ZnSnOx.

La capa del nitruro de silicio es caracterizada por una concentración uniforme de silicio, sin embargo, esta capa también contiene el aluminio, estimado para ser el ~7% (atómico).

Imagen Óptica de la muestra durante análisis según lo visto por el sistema de la cámara del instrumento

Debajo de las mentiras de la capa del Pecado un espesor similar de AlN. Interesante, en esta capa la señal del Cr está subiendo, no obstante a partir de tres órdenes de magnitud debajo del pico eventual. SIMS se adapta perfectamente a la investigación de este tipo de característica inferior de la concentración y para el análisis lo presentó aquí era necesario reducir importante la sensibilidad para asegurarse de que el pico de la señal del Cr no saturó el detector.

La región debajo del AlN contiene la capa de plata fina y sus capas de barrera protectora finas asociadas que contienen el Zn, el Al, el Ni de O y el Cr. El espesor del diseño de la capa de NiCrOx es solamente 1 nanómetro y ha habido una cierta mezcla de esto en la capa de plata durante análisis.

Inmediatamente debajo de la plata, las capas finas del Zn y de ZnSnO son visibles, antes de la capa final de AlN y del substrato de cristal.

En conclusión, el Puesto De Trabajo de Hiden SIMS puede fácilmente realizar análisis sensible del perfil de profundidad en las capas de cristal, revelando capas solamente de algunos nanómetros densamente y observando simultáneamente concentraciones inferiores.

Fuente: Hiden Analítico

Para más información sobre esta fuente visite por favor Hiden Analítico

Date Added: Sep 17, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 04:44

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