分析的な Hiden 著二次イオン質量分析法を使用して低放射率ガラスの構成 (SIMS)および障害の分析

カバーされるトピック

背景
概要
導入
SIMS
深さプロフィールの分析

背景

分析的な Hiden は 1981 年に創設され、 Warrington、 50 上のの2 スタッフが付いているイギリスの 2,130m の製造工場に現在置かれます。 私有の会社が私達の顧客と近く、積極的な関係を作成することで私達の評判構築されるように。 これらの顧客の多数は - 血しょう研究、表面科学、処理し、ガス分析真空のフィールドの…新技術の最前線で働いています。 分析的なこの評判 Hiden を維持するためには、長年かけて、私達の会社内のこれらの領域に技術的専門知識の例外的なレベルを確立してしまいました。

概要

上塗を施してあるガラスは現代建物の主要なエネルギー保存の役割を担います; このような理由でガラスコーティング工業は非常に近年育ってしまいました。 典型的で低い放射率ガラスは他の金属と誘電体の間で挟まる薄い銀製の層から成り立ちます。 SIMS の極度な感度はこの材料ことをの構成そして故障メカニズムの決定の重大な役割を担うことができることを意味します。

導入

エネルギー効率が良い建物のための条件は熱 (赤外放射) を反映することができるガラスコーティングの開発の間カラーまたは感知された明快さの少し劣化の可視ライトを渡す原因となりました。 さらに、コーティングは建築可能性の刺激に終ってガラス覆われた建物の外面にカラーを、追加する機会を提供します。

ほとんどの低い放射率 (低e) ガラスの実行中の一部分は薄層の厚く放出させます沈殿させた金属銀、 10 普通だけ nm をです。 これは 100nm のまわりのの層スタックを厚く与える他の金属および誘電性の層保護されます。 厚さまたは構成の不均等は明らかな光学変化の原因となり、パフォーマンスを低下させます。

層の In-situ 障害は特に大きい建物が reglazed ならなければまたは多くの生産単位は影響を受けています大きな費用がかかります。 障害は化学薬品か、不正確な扱うか、または製造上の欠陥の不適当な使用によって引き起こされるかもしれません。 二次イオン質量分析法は (SIMS)生産管理または障害の分析のための急速な、費用有効分析ツールを提供します。

SIMS は層の構成を評価し、直接銀製の層を攻撃し、暗くすることができる硫黄および塩素のような汚染物を検出できます。

SIMS

二次イオン質量分析法は普通 1 の集中された、単一エネルギー、化学的に純粋なイオンビームを使用します - 放出させるべき 10 の keV は分析の下で表面を腐食させます。 イオン化された二次粒子は質量分析計でそして分析され、検出されます。 非常に低いイオンビームの流れで分析は上に表面汚染の検出のために優秀な少数の単一層 - 制限されます。 イオンビームの線量が増加されておよび放出させることがより積極的になるので、続いてより深い層は深さの機能が断固としたである場合もあると同時に集中露出され。

通常 SIMS の深さプロフィールは達成することができる ppb から同じ分析の大きさまで及ぶ極度なダイナミックレンジをのために対数の集中のスケールと示されます。

絶縁のサンプルの分析の間に低負荷の電子の洪水が、ガラスのような、表面電荷の集結を防ぐのに使用されています。

ここに示された分析は IG20 ガスイオン銃および格言 SIMS の検光子が装備されている Hiden SIMS ワークステーション、完全で、非常に適用範囲が広い四重極 SIMS の器械を使用してなされました。 各部分はまた使用できま顧客のある器械で設定されることを別に高性能 SIMS が (XPS かオーガーのような) 可能にし、またはプロセスフローの特定の一部分のための分析を最適化します。

深さプロフィールの分析

次示されている SIMS の深さプロフィールは 80ìm の点に集中した、 400 x 550ìm の領域に rastered 5keV Ar イオンを使用して集められました。 肯定的な二次イオンは集められ、表面充満を防ぐために 500eV 電子洪水は用いられました。

低e ガラスサンプルの SIMS の深さプロフィール

SIMS の深さプロフィールは次示されているデザイン指定とよく一致します

露出された表面で始まって、最初の層は非常に薄く、前平衡領域によって分析のはじめに部分的に消費されます。 ただし、亜鉛および錫のシグナルははっきりまさに表面であります。 薄い SiO2 層が ZnSnOx の近くにあるかもしれないことを提案する高いケイ素のシグナルが (ガラス基板のそれのレベルにほとんど上がる) あります。

窒化珪素の層はケイ素の均一集中によって特徴付けられます、しかし、この層はまた ~7% (原子) であるために推定されるアルミニウムを含んでいます。

器械のカメラシステムによって見られる分析の間のサンプルの光学画像

罪の層のうその下 AlN の同じような厚さ。 興味深いことに、この層全体 Cr のシグナルは終局のピークの下に 3 つの一桁から、とはいえ上がっています。 SIMS はこのタイプの低い集中機能の調査に完全に適し、分析のためにここにそれをでしたかなり感度を Cr のシグナルのピークが探知器を飽和させなかったことを確認するために減らすこと必要示しました。

AlN の下の領域は Zn、 Al、 O NI および Cr を含んでいる薄い銀製の層および準の薄い防護壁の層を含んでいます。 NiCrOx の層のデザイン厚さはたった 1 nm であり、分析の間に銀製の層にこれの混合がずっとあります。

すぐに銀の下に、薄い Zn および ZnSnO の層は AlN の最終的な層およびガラス基板の前に目に見えます。

結論として、 Hiden SIMS ワークステーションは少数のナノメーターだけの層を厚く明らかにし、同時に低い集中を観察するガラスコーティングの敏感な深さプロフィールの分析を行えます容易に。

ソース: 分析的な Hiden

このソースのより多くの情報のために分析的な Hiden を訪問して下さい

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

Last Update: 14. June 2013 04:20

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