Analisi dell'Errore e della Composizione del Vetro di Basso Emissività facendo uso di Spettrometria di Massa Secondaria dello Ione (SIMS) da Hiden Analitico

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Riassunto
Introduzione
SIMS
Analisi di Profilo di Profondità

Sfondo

Hiden Analitico è stato fondato nel 1981 ed attualmente è situato in una fabbrica2 di 2,130m in Warrington, Inghilterra con un personale oltre di 50. Come una società privata la nostra reputazione è sviluppata sulla creazione delle relazioni vicine e positive con i nostri clienti. Molti di questi clienti stanno lavorando alla prima linea di nuova tecnologia - nei campi della ricerca del plasma, della scienza di superficie, del trattamento di vuoto e dell'analisi di gas. Per mantenere questa reputazione Hiden Analitico abbia, nel corso degli anni, livelli eccezionali stabiliti di capacità tecnica in queste aree in seno alla nostra società.

Riassunto

Il vetro Rivestito svolge un ruolo importante di risparmio energetico in beni immobili moderni; a causa di questo l'industria del rivestimento di vetro si è sviluppata enorme negli ultimi anni. Il vetro basso Tipico dell'emissività comprende un livello d'argento sottile interposto fra altri metalli e dielettrici. La sensibilità estrema di SIMS significa che può svolgere un ruolo cruciale nella determinazione la composizione e dei meccanismi di errore di questo materiale.

Introduzione

Il requisito dei beni immobili di ottimo rendimento piombo allo sviluppo dei rivestimenti di vetro capaci di riflessione del calore (radiazione infrarossa) mentre passando l'indicatore luminoso visibile con poca degradazione di colore o di chiarezza percepita. Inoltre, i rivestimenti forniscono un'opportunità di aggiungere il colore all'esterno di un bene immobile placcato di vetro, con conseguente eccitare le possibilità architettoniche.

La parte attiva della maggior parte del vetro (basso-e) basso dell'emissività è uno strato sottile di polverizza l'argento metallico depositato, in genere soltanto 10 nanometro densamente. Ciò è protetta da altri livelli metallici e dielettrici, danti densamente una pila del livello intorno di 100nm. Le Non Uniformità in spessore o composizione piombo alla variazione ottica ovvia e degradano la prestazione.

L'errore In Situ dei livelli può essere estremamente costoso, particolarmente se un grande bene immobile deve essere reglazed, o molte unità di produzione sono commoventi. L'Errore può essere causato tramite uso inadeguato dei prodotti chimici, di manipolazione sbagliata, o di un difetto di fabbricazione. La spettrometria di massa Secondaria dello ione (SIMS) fornisce una rapida e uno strumento di analisi redditizio per l'analisi dell'errore o del controllo della produzione.

SIMS può valutare la composizione nel livello ed individuare gli agenti inquinanti quali cloro e zolfo che possono direttamente attaccare e scurire il livello d'argento.

SIMS

La Spettrometria di Massa Secondaria dello Ione utilizza un raggio ionico messo a fuoco, monoenergetico, chimicamente puro di in genere 1 - 10 KeV da polverizzare erodono la superficie nell'ambito dell'analisi. Le particelle secondarie Ionizzate poi sono analizzate ed individuate nello spettrometro di massa. Alle correnti molto basse del raggio ionico l'analisi è limitata al superiore pochi strati monomolecolari - eccellenti per rilevazione di contaminazione di superficie. Poichè la dose del raggio ionico è aumentata e polverizzare diventa più aggressiva, successivamente i livelli più profondi sono esposti e concentrazione mentre la funzione di profondità può essere risoluta.

I profili di profondità di SIMS sono presentati Generalmente con i disgaggi logaritmici di concentrazione a causa della gamma dinamica estrema che può essere raggiunta, variante dal ppb alla massa nella stessa analisi.

Una pletora di elettroni di energia bassa è usata durante l'analisi dei campioni d'isolamento, quale vetro, per impedire l'accumulazione della carica superficiale.

L'analisi presentata qui è stata fatta facendo uso della stazione di lavoro di Hiden SIMS, di uno strumento completo ed altamente flessibile del quadruplo SIMS forniti della pistola di ione del gas IG20 e dell'analizzatore di MASSIMO SIMS. Gli elementi sono egualmente disponibili esclusivamente permettendo al rendimento elevato SIMS di essere configurato su uno strumento esistente dei clienti (quali XPS o la Coclea), o ottimizzando l'analisi per una parte particolare del flusso trattato.

Analisi di Profilo di Profondità

Il profilo di profondità di SIMS indicato sotto è stato raccolto facendo uso degli ioni di 5keV AR messi a fuoco ad un punto di 80ìm e rastered sopra un'area di 400 x di 550ìm. Gli ioni secondari Positivi sono stati raccolti e un'inondazione dell'elettrone 500eV è stata impiegata per impedire il carico di superficie.

Profilo di profondità di SIMS di un campione di vetro basso-e

Il profilo di profondità di SIMS è d'accordo bene con la specifica di progettazione indicata sotto,

Cominciando alla superficie esposta, il primo livello è estremamente sottile e parzialmente è consumato dalla regione di pre-equilibrio all'inizio dell'analisi. Tuttavia, i segnali dello stagno e dello zinco sono chiaramente presenti alla superficie stessa. C'è un alto segnale del silicio (che aumenta ad un livello quasi di quello nel substrato di vetro) che suggerisce che un livello sottile SiO2 possa esistere nelle vicinanze dello ZnSnOx.

Il livello del nitruro di silicio è caratterizzato da una concentrazione costante di silicio, tuttavia, questo livello egualmente contiene l'alluminio, valutato ~7% (atomico).

Immagine Ottica del campione durante l'analisi come veduto dal sistema della macchina fotografica dello strumento

Sotto le bugie del livello di Peccato un simile spessore di AlN. Interessante, in tutto questo livello il segnale del Cr sta aumentando, anche se da tre ordini di grandezza sotto il picco finale. SIMS è adatto perfettamente all'indagine su questo tipo di funzionalità bassa di concentrazione e per l'analisi la ha presentata qui era necessario da diminuire significativamente la sensibilità per assicurarsi che il picco del segnale del Cr non saturasse il rivelatore.

La regione sotto il AlN contiene il livello d'argento sottile ed i sui strati di sbarramento protettivi sottili associati che contengono lo Zn, Al, il Ni della O ed il Cr. Lo spessore di progettazione del livello di NiCrOx è di soltanto 1 nanometro e c'è stato una certa mescolanza di questa nel livello d'argento durante l'analisi.

Immediatamente sotto l'argento, i livelli sottili di ZnSnO e dello Zn sono visibili, prima del livello definitivo di AlN e del substrato di vetro.

In conclusione, la Stazione Di Lavoro di Hiden SIMS può facilmente eseguire l'analisi sensibile di profilo di profondità sui rivestimenti di vetro, rivelanti densamente i livelli soltanto di alcuni nanometri ed osservanti simultaneamente le concentrazioni basse.

Sorgente: Hiden Analitico

Per ulteriori informazioni su questa sorgente visualizzi prego Hiden Analitico

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

Last Update: 14. June 2013 04:16

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