SIMS järjestelmät ja laitteet
SIMS - secondary ion mass spectrometry
Secondary ion mass spectrometry eli SIMS on mittausmenetelmä pintojen ja ohutkalvojen kemiallisen rakenteen määrittämiseen. SIMS:ssä näytteen pintaan kohdistetaan ionisuihku ja pinnasta irtoavat atomit, molekyylit sekä molekyyliryppäät analysoidaan massaspektrometrisesti. SIMS-tekniikoita voidaan käyttää koko jaksollisen järjestelmän alkuaineiden karakterisointiin, sekä kvalitatiivisesti että kvantitatiivisesti. SIMS sopii sekä alkuainekuvantamiseen, että syvyysprofilointiin kiinteistä näytteistä.
SIMS-tekniikka jaetaan kahteen alakategoriaan, staattiseen (static SIMS) ja dynaamiseen (dynamic SIMS tai DSIMS). Staattinen SIMS keskittyy yleensä ylimpään tai muutamaan ylimpään molekyylikerrokseen ja niiden atomi- sekä molekyylirakenteeseen.
Dynaamisessa SIMS:ssä voimakkaampi ionisäde kohdistetaan näytteeseen pidemmän aikaa, jolloin ionisäteen ionit (happi tai cesium) sekoittuvat näytteeseen, mikä lopulta saavuttaa vakaan tilan. Tätä tekniikkaa käytetään erityisesti puolijohteiden faasirajapintojen ja atomilisäysten (doping) sekä kontaminaatioiden tunnistamiseen.
Hiden Analytical valmistaa SIMS-laitteistoja sekä kvadropoli-detektoreilla, että time-of-flight (ToF)-detektorilla. Lisäksi he valmistavat erilliskomponentteina ionikanuunoita ja massadetektoreita SIMS-käyttöön kustomointeihin, SEM lisälaitteiksi ja muihin vastaaviin tarkoituksiin. Hiden Analyticalilta löytyy monipuolisesti eri tason SIMS-laitteistoja eri käyttötarkoituksiin.
HIDENin Compact SIMS laite
Kompakti SIMS - suunnittelun läpimurto pinta-analyysiin
Hidenin kompakti SIMS-työkalu on suunniteltu nopeaan ja helppoon kerrosrakenteiden, pinnan epäpuhtauksien ja saasteiden karakterisointiin, ja se havaitsee herkästi positiivisia ioneja avustavan happiprimääri-ionisuihkun avulla, tarjoten isotooppisen herkkyyden koko jaksollisen taulukon alueella. Ionikanavan geometria on optimoitu nanometrien syvyyden tarkkuutta ja pintatutkimusta varten.
Pyörivän karusellin avulla voidaan samanaikaisesti ladata 10 näytettä mittaukseen kuivapumpattuun tyhjiökammioon. Laite on pienikokoinen ja erittäin helppokäyttöinen, ja siinä on sama ohjausohjelmisto ja ionikanava kuin täysin varustetuissa Hiden SIMS Workstation -perheen laitteissa, tarjoten syvyysprofiileja, 3D- ja 2D-kuvia sekä massaspektrometristä dataa. MAXIM-600P -ilmaisin perustuu erittäin luotettavaan Hiden 6 mm kolminkertaiseen kvadrupoli-massasuodattimeen pulssimaisella ioninilmaisulla. Vaihtoehtona on saatavana elektronipyssy insuloivien näytteiden analyysiin.
SIMS:n lisäksi kompaktilla SIMS:llä on SNMS-laitteisto, joka on hyödyllinen korkeiden pitoisuuksien, kuten seosten, kvantitatiiviseen analyysiin.
HIDEN AutoSIMS laite
Automaattinen pinta-analyysijärjestelmä
Hiden Analytical on kehittänyt täysin itsenäisen automaattisen pinta-analyysijärjestelmän nimeltään AutoSIMS, innovatiivisen toissijaisen ionimassaspektrometrin (SIMS), joka pystyy suorittamaan rutiini- ja toistuvia analyysejä valvomattomasti. Täysin automatisoidun X-Y-vaiheen ja laajennetun pidikkeen ansiosta Hidenin AutoSIMS voi suorittaa satoja prosesseja päivässä keskeytymättömässä 24/7-käytössä.
Hiden Analytical on erikoistunut SIMS-instrumentteihin nanomittakaavan syvyysprofiilaukseen ja monenlaisiin erilaisiin näytekappaleisiin kohdistuvaan kvantitatiiviseen pinta-analyysiin, laajasta työasemasta kompakteihin SIMS-ratkaisuihin. AutoSIMS koostuu samasta pitkäikäisestä happilähteen ensisijaisesta ionikanavasta ja MAXIM-analysaattorista, jotka löytyvät Hiden SIMS-tuotevalikoimasta, ja siihen on lisätty modulaarinen kasettienäyteteline ja ohjelmistokäyttöinen X-Y-näytelava. Tämä tarjoaa perustan relevanttien pinnanspektrien ja kolmiulotteisten (3D) syvyysprofiilien korkean luotettavuuden havaitsemiselle ilman ihmisen puuttumista.
Ionikanavan pitkä käyttöikä varmistaa tasaisen ja korkean vakauden säteen koko laajennetun käyttöajan ajan, mikä mahdollistaa kasettien ja näytelavan jatkuvan näytteenantojen toimittamisen suuritehoista eräanalyysiä varten. Jopa aloittelevat käyttäjät voivat ohjelmoida automaattisen pinta-analyysijärjestelmän muokkaamalla kokeellisten parametrien matriisia yksinkertaisen taulukon kautta.
Hidenin AutoSIMS automaattinen pinta-analyysijärjestelmä pystyy suorittamaan sekä staattisia että dynaamisia SIMS-analyysejä nanometrien syvyystarkkuudella täysin itsenäisesti. Sitä voidaan myös käyttää manuaalisessa tilassa asiantuntijakäyttäjille, jotka haluavat hyödyntää kaikkia heille tarjolla olevia teknisiä mahdollisuuksia.
Jos haluat oppia lisää Hidenin AutoSIMS:n ominaisuuksista, tutustu tuoteluetteloomme tällä sivulla. Tai ota yhteyttä Hiden Analytical -tiimin jäseniin tänään kaikkiin tilauskysymyksiin liittyen.
HIDEN UHV ohutkalvojen pintojen syvyyden profiloija
UHV-pinta-analyysijärjestelmä ohuelle kalvodynamiikka-analyysille
ToF-qSIMS Workstation
Innovatiivinen Time of Flight Quadrupole SIMS -järjestelmä
Hidenin TOF-qSIMS-järjestelmä on suunniteltu pinta-analyysiin ja syvyysprofiilisovelluksiin laajalla valikoimalla materiaaleja, mukaan lukien polymeerit, lääkeaineet, suprajohtimet, puolijohteet, seokset, optiset ja toiminnalliset pinnoitteet sekä dielektriset materiaalit, mahdollistaen jälkijäännöskomponenttien mittaamisen aina sub-ppm-tasolle.
Uusi Hiden TOF, time of flight -analysaattori tehostaa SIMS:ää tarjoten käyttäjälle parhaan mahdollisen dynaamisen alueen korkean suorituskyvyn nelosneliö-SIMS:stä yhdessä time of flight SIMS:n, TOF-SIMS:n, rinnakkaisen datankeruun ja molekyylifraktioanalyysin etujen kanssa.
TOF-qSIMS:n ominaisuus mahdollistaa hyperspektraalisen kuvantamisen tilallisesti erotellun yksityiskohtaisen materiaalianalyysin.
TOF-qSIMS-järjestelmä tarjoaa staattisen TOF-SIMS:n kattavat ominaisuudet sekä korkean dynaamisen alueen syvyysprofiloinnin nelosneliö-SIMS:stä.
Täysin integroitu ja optimoitu korkean suorituskyvyn SIMS-analyysiin, TOF-qSIMS Workstation -järjestelmä sisältää monisatamaisen UHV-kammion, TOF-SIMS-analysaattorin, Hidenin MAXIM-nelosneliö-SIMS-analysaattorin, IG20-kaasuprimaarionikan, Cs-metallionipyssyn ja näytteenpidikkeen, joka on suunniteltu mukautumaan laajimmalle näytevalikoimalle. Mukana on myös herkkä SNMS-tila metallurgisten ohuiden kalvojen, johtavien ja ei-johtavien oksidien sekä muiden seosmateriaalien ja pinnoitteiden kvantitatiivista analyysiä varten. SIMS:n parannustoimenpiteitä, kuten happitulvaa, elektronien varauksen neutralointia ja vakuumikuivauksen poistoa, on mukana vakiona.
SIMS Mapper PC -ohjelmistovaihtoehto mahdollistaa kartoituksen 2D- ja 3D-näkymillä näytealueella. Elektroninen portinvartija on mukana optimoidulla korkean dynaamisen alueen syvyysprofiloinnilla. TOF SIMS -analyysiominaisuuteen kuuluu täysi spektrianalyysi pikseli pikseliltä koko näytekuvan yli.
SIMS PC -datanjärjestelmä, MASsoft Professional, sisältää yksinkertaisen käyttäjän määrittämän käyttöliittymän hallintaan ja datan hankintaan, mukaan lukien ensisijaisten ionisuihkujen rasteroinnin asetus ja ohjaus pinta-analyysi- ja syvyysprofiilisovelluksiin.
HIDEN EQS
Järjestelmä kiinteiden näytteiden toissijaisten positiivisten ja negatiivisten ionien analysointiin
Hiden Analytical toimittaa maailmanluokan massaspektrometrian ratkaisuja ja innovatiivisia työkaluja ionianalyyseihin, mukaan lukien luotettava Hiden EQS. Tämä suurtehoinen läpäisyelektrostaattinen nelosneliöinen toissijaisen ionimassaspektrometri (SIMS) on yksi suosituimmista havaitsemisjärjestelmistämme tutkimusmittakaavan ohuiden kalvojen nanomittakaavan pintatutkimuksessa. EQS SIMS-analysaattori on ihanteellinen lisäosa analysointiin XPS- ja suuntaavien ionisuihkujen FIB-mikroskopi järjestelmiin.
Hiden EQS on ainutlaatuinen elektrostaattinen nelosneliöinen SIMS-ilmaisin, joka on erikoistunut sekä positiivisten (+ve) että negatiivisten (-ve) toissijaisten ionien massaspektrianalyysiin kiinteistä näytteistä. Integroidulla 45° elektrostaattisella sektorin ionien energian analyyttorilla Hiden EQS voi analysoida samanaikaisesti ionien energiaa 0,2 elektronivolttitarkkuudella (eV). Tämä tekee siitä yhden monipuolisimmista työkaluista ionianalyyseihin massaspektrometriassa, mukaan lukien:
- XPS-herkkyysalueen laajentaminen yli 1000-kertaiseksi
- Dynaaminen ja staattinen SIMS
- Suuntaavan ionisuihkun (FIB) massaspektrometria
- Toissijainen neutraali massaspektrometria (SNMS)
- Sivelysyvyyden profiilointi
- Sivelyttävien ionien ja neutraalien massan/energian analyysi
Hiden Analyticaln ionianalyysityökalut
Suosittu lisäosakappale jälkimarkkinajärjestelmiin, ihanteellinen lisäosa XPS-järjestelmiin ja suuntaavaan ionisuihku FIB-mikroskooppijärjestelmiin esimerkiksi, Hiden EQS tarjoaa korkean herkkyyden ja valinnaisen differentiaalipumppauksen, joka vastaa käyttäjien kuvantamisen, syvyysprofiloinnin ja massaspektrovaatimuksia monilla sovellusalueilla.
Jos tarvitset lisätietoja elektrostaattisen nelosneliöisen SIMS-työkalumme integroimisesta olemassa olevaan XPS-järjestelmääsi, FIB-mikroskopiajärjestelmääsi tai jos tarvitset perusratkaisun ionianalyyseillesi, ota yksinkertaisesti yhteyttä Hiden Analyticaln tiimin jäseniin tänään.
HIDEN MAXIM järjestelmä staattisiin ja dynaamisiin SIMS ja SNMS mittauksiin
Järjestelmä staattisiin ja dynaamisiin SIMS- ja SNMS-sovelluksiin
Hiden MAXIM -nelinkertainen SIMS-analysaattori on huippuluokan toissijainen ionimassaspektrometri positiivisiin ja negatiivisiin, staattisiin, dynaamisiin ja neutraaleihin analyysisovelluksiin.
MAXIM-analysaattorijärjestelmä sisältää integroidun energiasuodattimen ionien hyväksymiseksi 30° kulmassa koetintaakse, korkean läpäisykyvyn SIMS-uuttamisoptiikat, kolmoismassasuodattimen, pulssi-ionilaskurin ja ohjauselektroniikan.
30° hyväksymiskulma mahdollistaa MAXIMin asentamisen siten, että sen akseli on samansuuntainen näytteen tasoon, jolloin näytekohdealue jää selväksi näkyväksi muille valo- tai ionioptiikoille. MAXIM on sietokykyinen näytteen lataamista vastaan, mikä tekee siitä ihanteellisen koettimen eristemateriaalien analysointiin. Lisäksi suuri hyväksymiskulma mahdollistaa laajalle alueelle kohdistuvan kuvantamisen.
UHV-pintatieteellinen järjestelmävaihtoehto tarjoaa mahdollisuuden XPS-, UPS-, AES-, SAM-, ISS- ja LEIS-analyyseihin.
Monitekniikan UHV-pintatieteellinen järjestelmävaihtoehto tarjoaa mahdollisuuden XPS-, UPS-, AES-, SAM-, ISS- ja LEIS-analyyseihin, asennettuna Hiden SIMS -työasemaan.
X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) on erittäin täydentävä tekniikka, joka tarjoaa atomikoostumuksen ja kemiallisen tilan sidostiedot. XPS:tä voidaan käyttää suurten pitoisuuksien kvantifiointiin ja se on näin ollen ihanteellinen kalibrointipisteiden tarjoamiseen paljon herkemmälle SIMS-tekniikalle.
Hiden SIMS -työaseman kaksiosainen kammio on suunniteltu erityisesti XPS-päivityksen asentamiseen käyttäen viimeisintä teknologiaa SPECS®:iltä. Yhdessä kallistettavien näytteiden pidikkeiden kanssa tämä mahdollistaa sekä XPS- että SIMS-tekniikoiden käytön samalla UHV-alustalla kompromisseja tekemättä.
PHOIBOS 150 HV -analysaattorisarja on valinta korkean energian XPS-analyysiin (HAXPES). Korkean jännitteen virtalähteet ja erittäin vakaa analyysilaitteen suunnittelu mahdollistavat fotoemission jopa 7 keV:n kinettiseen energiaan asti, kattaen suurimman osan olemassa olevista röntgenvalonlähteistä ja synkrotronilaitoksista.
Tätä analyysilaitetta voidaan käyttää korkeajännitemoodissa ja lisäksi kaikissa relevantteissa analyysitiloissa, kuten (M)XPS, UPS, sekä AES, ISS ja LEISS. Sen suunnittelu ja modulaarinen lisälaitteisto tekevät tästä analysaattorista monipuolisimman PES-analysaattorin markkinoilla. Se voidaan helposti päivittää kaikilla saatavilla olevilla SPECS:n havaitsemisjärjestelmillä.
Integroitu 1D-DLD-detektori on markkinoiden paras suorituskykyinen havaitsemisjärjestelmä. Suoran elektronisignaalien havaitseminen tuottaa kvantitatiivisia signaaleja sekunnissa (cps). Tehokas elektroniikka voi kerätä ultraäänen pikakuvia energiaspektristä jopa 1200 energiakanavalla sekä jatkuvia viipaloituja energiaspektrejä. Sen matala pimeä taajuus ja korkea lineariteetti tekevät tästä detektorista erinomaisen XPS-analyysiä varten.
Analyysilaitteeseen kuuluu erittäin vakaa virtalähde, HSA 7000, parhaan suorituskyvyn takaamiseksi korkeassa ja keskikorkeassa kinettisessä energiassa aina 7000 eV asti.
