對使用二次離子質譜術的低發射性玻璃的構成和故障分析 (SIMS)分析的 Hiden

包括的事宜

背景
彙總
簡介
SIMS
深度剖面分析

背景

分析的 Hiden 在 1981年建立了和在一個 2,130m 製造廠2 目前位於在 Warrington,有人員的英國 50。 一家私有的公司我們的名譽在創建被建立接近和積極關係用我們的客戶機。 許多這些客戶從事在新技術最前方 - 在等離子研究領域,表面科學,處理的真空和氣體分析。 要維護此名譽分析的 Hiden 在這些區在我們的公司內,多年來,設立專門技術的例外級別。

彙總

上漆的玻璃在現代大廈扮演一個主要能源節約角色; 因此玻璃塗層行業極大近年來增長。 典型的低發射性玻璃包括一塊稀薄的銀色層將夾在中間在其他金屬和電介質之間。 SIMS 極其區分意味著它在確定此材料構成和失效機理可能扮演關鍵的作用。

簡介

省能源的大廈的需求導致了玻璃塗層的發展能够反射熱 (紅外輻射),通過與顏色或被察覺的清晰的一點降低的可見光。 另外,塗層提供一個機會添加顏色到玻璃穿的大廈的外部,造成激發結構上可能性。

多數低發射性 (低的 e) 玻璃的有效的部分是薄層濃厚飛濺存款金屬銀,典型地仅 10 毫微米。 這受其他金屬和電介質層的保護,濃厚產生層棧在 100nm 附近。 在厚度或構成的不一致導致明顯的光學差異并且降低性能。

層的原地故障可以是非常昂貴的,特別是如果一個大大廈必須 reglazed,或者許多生產單位受影響。 故障可能由對化學製品,不正確處理或者生產缺陷的不相應的使用造成。 二次離子質譜術 (SIMS)提供一個迅速和有效分析工具為產量控制或故障分析。

SIMS 能評估層構成和檢測汙染物例如可能直接地攻擊和使這塊銀色層變暗的氯和硫磺。

SIMS

二次離子質譜術使用集中的,單能,化工純離子束典型地 1 - 飛濺的 10 keV 腐蝕表面在分析下。 被電離的附屬微粒在質譜儀然後被分析并且被檢測。 在非常低離子束當前分析被限制對頂部少量單層 - 非常好為表面汙染的檢測。 因為離子束劑量是被增加,并且飛濺變得更加積極,更加深刻的層隨後顯示和濃度,當深度的功能可以是確定的。

通常 SIMS 深度剖面存在與對數濃度縮放比例由於可以達到的極其力學範圍,範圍從 ppb 到在同一個分析的批量項目貨簽。

在對绝緣的範例的分析期間,例如玻璃,一堆低能源電子用於,防止表面電荷積累。

存在的這個分析這裡做使用 Hiden SIMS 工作區,用 IG20 氣體離子槍和格言 SIMS 分析程序裝備的一臺完全和高度靈活的四極 SIMS 儀器。 組成部分也是可用的分別地使高性能 SIMS 配置在客戶現有的儀器 (例如 XPS 或木鑽),或者優選這個流程的一個特殊部分的分析。

深度剖面分析

如下所示的 SIMS 深度剖面收集了使用 5keV Ar 離子集中對 80ìm 地點和 rastered 在區 400 x 550ìm。 正附屬離子收集了,并且 500eV 電子洪水被使用防止表面充電。

SIMS 一個低的 e 玻璃範例的深度剖面

SIMS 深度剖面很好與如下所示的設計說明一致,

開始在顯示的表面,第一塊層是非常稀薄的和由前平衡區域部分消耗在這個分析的開始。 然而,鋅和罐子信號明顯地是存在表面。 有一個高硅信號 (幾乎上升到級別的那在玻璃基體) 建議一塊稀薄的 SiO2 層可能存在 ZnSnOx 附近。

氮化硅層描繪為硅的統一濃度,然而,此層也包含鋁,估計有 ~7% (基本)。

範例的光學圖像在分析期間的如看見由儀器照相機系統

在罪孽層謊言下 AlN 的一個相似的厚度。 有趣地,在此層中哥斯達黎加信號從三個數量級上升,雖然在這個最後的峰頂下。 SIMS 完全配合與此種低濃度功能的調查,并且為這個分析存在了在這裡它必要極大減少區分保證哥斯達黎加信號的峰頂沒有飽和這臺探測器。

在 AlN 下的區域包含包含鋅、 Al、 O Ni 和哥斯達黎加的這塊稀薄的銀色層和其關聯稀薄的防護牆層。 NiCrOx 層的設計厚度只是 1 毫微米在分析期間,并且有若乾混合此到這塊銀色層。

立即在銀下,稀薄的鋅和 ZnSnO 層在最終 AlN 層和玻璃基體前是可視的。

總而言之, Hiden SIMS 工作區容易地能執行在玻璃塗層的敏感深度剖面分析,濃厚顯示仅一些毫微米層和同時觀察低濃度。

來源: 分析的 Hiden

關於此來源的更多信息请請參觀分析的 Hiden

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

Last Update: 14. June 2013 03:58

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