De Analyse van de Samenstelling en van de Mislukking van het Glas die van het laag-Stralingsvermogen de Spectrometrie van de Secundaire Massa van het Ion gebruiken (SIMS) door Hiden Analytical

Besproken Onderwerpen

Achtergrond
Samenvatting
Inleiding
SIMS
De Analyse van het Profiel van de Diepte

Achtergrond

Analytische Hiden werd opgericht in 1981 en is weldra gesitueerd in een 2,130m2 productieinstallatie in Warrington, Engeland met een personeel van meer dan 50. Als privé- bedrijf wordt onze reputatie voortgebouwd bij het creëren van dichte en positieve verhoudingen met onze cliënten. Veel van deze klanten werken bij het front van nieuwe technologie - op het gebied van plasmaonderzoek, oppervlaktewetenschap, vacuümverwerking en gasanalyse. Deze reputatie Analytische Hiden handhaven, in de loop van de jaren, heeft uitzonderlijke niveaus van technische deskundigheid op deze gebieden binnen ons bedrijf duidelijk gemaakt.

Samenvatting

Het Met Een Laag Bedekte glas speelt een belangrijke rol van het energiebehoud in moderne gebouwen; wegens dit is de industrie van de glasdeklaag enorm de laatste jaren gegroeid. Het Typische lage stralingsvermogenglas bestaat uit een dunne zilveren die laag tussen andere metalen en diëlektrica wordt geklemd. De extreme gevoeligheid van SIMS betekent dat het een essentiële rol kan spelen in het bepalen van de samenstelling en mislukkingsmechanismen van dit materiaal.

Inleiding

De eis ten aanzien van energie efficiënte gebouwen heeft geleid tot de ontwikkeling van glasdeklagen geschikt om op hitte (infrarode straling) te wijzen terwijl het overgaan van zichtbaar licht met weinig degradatie van kleur of waargenomen duidelijkheid. Bovendien bieden de deklagen een mogelijkheid om kleur aan de buitenkant van een glas bekleed gebouw toe te voegen, resulterend in het opwekken van architecturale mogelijkheden.

Het actieve deel van het meeste laag stralingsvermogen (laag-e) glas is een dunne laag van sputtert gedeponeerd metaalzilver, typisch slechts 10 NM dik. Dit wordt beschermd door andere metaal en diëlektrische lagen, die een laagstapel van rond dikke 100nm geven. Nonuniformities in dikte of de samenstelling leidt tot duidelijke optische variatie en degradeert prestaties.

De mislukking In situ van de lagen kan uiterst duur zijn, vooral als een groot gebouw moet zijn reglazed, of vele productieeenheden worden beïnvloed. De Mislukking kan door ongepast gebruik van chemische producten, onjuiste behandeling, of een productietekort worden veroorzaakt. De spectrometrie van de Secundaire ionenmassa (SIMS) verstrekt een snel en rendabel analysehulpmiddel of voor productiecontrole of mislukkingsanalyse.

SIMS kan laagsamenstelling evalueren en verontreinigende stoffen zoals chloor en zwavel ontdekken die de zilveren laag direct aanvallen en kunnen verdonkeren.

SIMS

De Spectrometrie van de Secundaire Massa van het Ion gebruikt geconcentreerd, monoenergetic, erodeert de chemisch zuivere ionenstraal van typisch 1 - 10 te sputteren keV de oppervlakte onder analyse. De Geïoniseerde secundaire deeltjes worden dan geanalyseerd en in de massaspectrometer ontdekt. Bij zeer lage ionenstraalstromen die is de analyse tot de bovenkant weinig monolayers wordt beperkt - uitstekend voor opsporing van oppervlakteverontreiniging. Aangezien de ionenstraaldosis wordt verhoogd en sputteren agressiever wordt, later worden de diepere lagen blootgesteld en concentratie aangezien de functie van diepte kan worden bepaald.

Over Het Algemeen SIMS worden de diepteprofielen voorgesteld met logaritmische concentratieschalen ten gevolge van de extreme dynamische waaier die kan worden bereikt, gaand van ppb in de zelfde analyse op te hopen.

Een vloed van lage energieelektronen wordt gebruikt tijdens analyse van het isoleren van steekproeven, zoals glas, om de opbouw van oppervlaktelast te verhinderen.

De hier voorgestelde analyse werd gemaakt gebruikend het werkstation van Hiden SIMS, een volledig en hoogst flexibel die quadrupole SIMS instrument met de IG20 van de gas ionenkanon en STELREGEL SIMS analysator wordt uitgerust. De samenstellende delen zijn ook beschikbaar afzonderlijk toelatend dat hoge prestaties SIMS worden gevormd op een klanten bestaand instrument (zoals XPS of Avegaar), of optimaliserend de analyse voor een bepaald deel van de processtroom.

De Analyse van het Profiel van de Diepte

Het SIMS hieronder getoonde diepteprofiel werd verzameld gebruikend 5keV de ionen van AR aan een 80ìm vlek worden geconcentreerd en rastered die over een gebied van 400 x 550ìm. De Positieve secundaire ionen werden verzameld en een 500eV elektronenvloed was aangewend om oppervlakte het laden te verhinderen.

SIMS diepteprofiel van een laag-e glassteekproef

Het SIMS diepteprofiel gaat goed met de hieronder getoonde akkoord ontwerpspecificatie,

Beginnend aan de blootgestelde oppervlakte, is de eerste laag uiterst dun en door het pre-evenwichtsgebied bij het begin van de analyse gedeeltelijk verbruikt. Nochtans, zink en tin zijn de signalen duidelijk aanwezig aan de eigenlijke oppervlakte. Er is een hoog siliciumsignaal die (op een niveau bijna van dat in het glassubstraat toenemen) voorstellen dat een dunne SiO2 laag in de buurt van ZnSnOx kan bestaan.

De laag van het siliciumnitride wordt gekenmerkt door een eenvormige concentratie van silicium, echter, deze laag bevat aluminium, ook geschat om ~7% te zijn (atoom).

Optisch beeld van steekproef tijdens analyse zoals die door het systeem van de instrumentencamera wordt gezien

Onder de Zonde ligt de laag een gelijkaardige dikte van AlN. Interessant, door deze laag neemt het signaal van Cr, alhoewel van drie grootteordes toe onder de uiteindelijke piek. SIMS is volkomen geschikt voor het onderzoek van dit type van lage concentratieeigenschap en voor de analyse voor stelde hier het was noodzakelijk de gevoeligheid beduidend om te verminderen om ervoor te zorgen dat de piek van het signaal van Cr niet de detector verzadigde.

Het gebied onder AlN bevat de dunne zilveren laag en zijn bijbehorende dunne beschermende barrièrelagen die Zn, Al, Ni van O en Cr bevatten. De ontwerpdikte van de laag NiCrOx is slechts 1 NM en er zijn wat het mengen zich van dit in de zilveren laag tijdens analyse geweest.

Onmiddellijk onder het zilver, zijn dunne Zn en de lagen ZnSnO zichtbaar, vóór de definitieve laag AlN en het glassubstraat.

Samenvattend, kan het Werkstation van Hiden SIMS gemakkelijk de gevoelige analyse van het diepteprofiel van glasdeklagen uitvoeren die, die lagen slechts een paar nanometers openbaren dik en gelijktijdig lage concentraties waarnemen.

Bron: Analytische Hiden

Voor meer informatie over deze bron te bezoeken gelieve Analytische Hiden

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

Last Update: 14. June 2013 04:02

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit