二次离子质谱仪

　　二次离子质谱分析(SIMS，Secondary Ion Mass Spectrometry)是利用高能离子和固体相互作用，引起基质原子和分子以中性的和带电的两种状态发射出来，通过高灵敏的质谱技术对此产生的带电粒子(即二次离子)进行检测，从而进行元素的分析。

　　二次离子质谱分析是一种高灵敏的元素分析技术。在某些应用范围，AES和XPS的检测灵敏度不能满足测定要求，而SIMS具有较高的检测灵敏度，使之成为检测痕量元素的理想方法，其检测下限为百亿分之几的数量级，对痕量组分可以进行深度浓度剖析，其深度分辨率小于50Å，可在微观上(μm级)观察表面的横向特征。由于SIMS是一个质谱仪，因此在所有薄膜材料分析中，只有它既能分析全元素又能鉴别元素的同位素，也能分析化合物和确定化合物的分子结构。此外，所有与真空兼容的固体物质都可用SIMS分析。

　　(1)表面分析

　　因为SIMS的信息深度很小，在静态SIMS以及良好的真空(10的-8次方Pa)条件下可分析最表层的原子层。在表面分析中，可用它来识别表面物质和研究表面动力学过程，例如识别表面污染物、表面组成及表面化学结构。

　　(2)深度剖面分析

　　这或许是SIMS的最重要的应用。用离子束连续轰击样品，使表面“一层接一层”地被剥离，剥离的同时检测一种或多种元素与轰击时间成函数关系的二次离子流。在恒定的刻蚀速度下，轰击时间与深度成正比。然后把测得的离子电流同轰击时间的函数关系转换为浓度同深度的关系，这就是深度剖面分析法。此方法可用来研究扩散过程和确定扩散系数、薄膜材料的夹层结构和掺杂及污染，还可用于研究同位素的浓度梯度等。

[ 本帖最后由 amelican_beauty 于 2010-10-16 11:25 编辑 ]