Analyse de Composition et de Défaillance de Glace de Faible-Émissivité utilisant la Spectrométrie de Masse Secondaire d'Ion (SIMS) par Hiden Analytique

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Mouvement Propre
Résumé
Introduction
SIMS
Analyse de Profil de Profondeur

Mouvement Propre

Hiden Analytique a été fondé en 1981 et est actuellement situé dans une usine2 de 2,130m dans Warrington, Angleterre avec un personnel de plus de 50. Comme une compagnie privée notre réputation est établie sur produire la fin et les relations positives avec nos usagers. Plusieurs de ces abonnées travaillent au premier rang de la technologie neuve - dans les domaines de la recherche de plasma, de la science extérieure, du traitement d'aspirateur et de l'analyse de gaz. Pour mettre à jour cette réputation Hiden Analytique ayez, au cours des années, les niveaux exceptionnels déterminés des compétences techniques dans ces zones au sein de notre compagnie.

Résumé

La glace Enduite joue un rôle important d'économies d'énergie dans les bâtiments modernes ; pour cette raison l'industrie de couche en verre s'est développée énormément ces dernières années. La glace faible Particulière d'émissivité comporte une couche argentée mince serrée entre d'autres métaux et diélectriques. La sensibilité extrême de SIMS signifie qu'elle peut jouer un rôle essentiel en déterminant les mécanismes de composition et de défaillance de ce matériau.

Introduction

La condition pour les bâtiments de rendement optimum a mené au développement des couches en verre capables de réfléchir la chaleur (rayonnement infrarouge) tout en réussissant la lumière visible avec peu de dégradation de couleur ou de clarté perçue. De plus, les couches fournissent une opportunité d'ajouter la couleur à l'extérieur d'un bâtiment plaqué en verre, ayant pour résultat de exciter des possibilités architecturales.

La partie active de la plupart de glace (faible-e) faible d'émissivité est une couche mince de pulvérisent l'argent métallique déposé, en général seulement 10 nanomètre profondément. Ceci est protégé par d'autres couches métalliques et diélectriques, donnant une pile de couche de autour de 100nm profondément. Les Irrégularités en épaisseur ou composition mènent à la variation optique évidente et dégradent la performance.

La défaillance In-situ des couches peut être extrêmement chère, particulièrement si un grand bâtiment doit reglazed, ou beaucoup d'ensembles de production sont affectés. La Défaillance peut être provoquée par l'utilisation inadéquate des produits chimiques, de traiter incorrect, ou d'un défaut de fabrication. La spectrométrie de masse Secondaire d'ion (SIMS) fournit un outil d'analyse rapide et rentable pour l'analyse de contrôle de production ou de défaillance.

SIMS peut évaluer la composition en couche et trouver des contaminants tels que le chlore et le soufre qui peuvent directement attaquer et noircir la couche argentée.

SIMS

La Spectrométrie de Masse Secondaire d'Ion utilise un faisceau d'ions orienté, monoénergétique, chimiquement pur en général de 1 - 10 kev à pulvériser érodent la surface sous l'analyse. Des particules secondaires Ionisées alors s'analysent et sont trouvées dans le spectromètre de masse. Aux courants très faibles de faisceau d'ions l'analyse est logée au premier peu de couches unitaires - excellentes pour le dépistage de la contamination extérieure. Car la dose de faisceau d'ions est accrue et la pulvérisation devient plus agressive, ultérieurement des couches plus profondes sont exposées et concentration pendant que le fonctionnement de la profondeur peut être déterminé.

Généralement des profils de profondeur de SIMS sont présentés avec les échelles logarithmiques de concentration dû à la dynamique extrême qui peut être réalisée, s'échelonnant du ppb au volume dans la même analyse.

Une pléthore d'électrons d'énergie faible est employée pendant l'analyse des échantillons isolants, tels que la glace, pour éviter l'habillage de la charge extérieure.

L'analyse présentée ici a été effectuée utilisant le poste de travail de Hiden SIMS, un instrument complet et hautement flexible du quadrupôle SIMS équipés du canon d'ion du gaz IG20 et de l'analyseur de la MAXIME SIMS. Les parties des éléments sont également disponibles séparé permettant à la haute performance SIMS d'être configurée sur un instrument existant d'abonnées (tel que le XPS ou la Foreuse), ou optimisant l'analyse pour une partie particulière du flux de processus.

Analyse de Profil de Profondeur

Le profil de profondeur de SIMS affiché ci-dessous a été rassemblé utilisant des ions de 5keV AR orientés à un endroit de 80ìm et rastered au-dessus d'une zone de 400 x de 550ìm. Des ions secondaires Positifs ont été rassemblés et une inondation de l'électron 500eV a été utilisée pour éviter le remplissage extérieur.

Profil de profondeur de SIMS d'un échantillon en verre faible-e

Le profil de profondeur de SIMS est conforme bien au cahier des charges de design affiché ci-dessous,

Commençant sur la surface exposée, la première couche est extrêmement mince et est en partie absorbée par la région de pré-équilibre au début de l'analyse. Cependant, les signes de zinc et de bidon sont de manière dégagée présents sur la surface même. Il y a un signe élevé de silicium (se levant à un niveau presque de cela dans le substrat en verre) suggérant qu'une couche SiO2 mince puisse exister à proximité du ZnSnOx.

La couche de nitrure de silicium est caractérisée par une concentration uniforme de silicium, cependant, cette couche contient également l'aluminium, estimé à ~7% (atomique).

Image Optique d'échantillon pendant l'analyse comme vu par le système d'appareil-photo d'instrument

Sous les mensonges de couche de Péché une épaisseur assimilée d'AlN. Intéressant, dans toute cette couche le signe de Cr monte, quoique de trois ordres de grandeur ci-dessous la crête éventuelle. SIMS est parfaitement adapté à l'enquête sur ce type de caractéristique technique faible de concentration et pour l'analyse l'a présentée ici était nécessaire pour réduire de manière significative la sensibilité pour s'assurer que la crête du signe de Cr n'a pas saturé le détecteur.

La région ci-dessous l'AlN contient la couche argentée mince et ses couches-barrière protectrices minces associées contenant le Zn, l'Al, le Ni d'O et le Cr. L'épaisseur de design de la couche de NiCrOx est seulement 1 nanomètre et il y a eu le mélange de ceci dans la couche argentée pendant l'analyse.

Immédiatement ci-dessous l'argent, les couches minces de Zn et de ZnSnO sont visibles, avant la couche finale d'AlN et le substrat en verre.

En conclusion, le Poste De Travail de Hiden SIMS peut facilement exécuter l'analyse sensible de profil de profondeur sur les couches en verre, indiquant des couches de quelques nanomètres seulement profondément et observant simultanément des concentrations faibles.

Source : Hiden Analytique

Pour plus d'informations sur cette source visitez s'il vous plaît Hiden Analytique

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

Last Update: 14. June 2013 04:06

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