分析仪器简介(埃文思公司).ppt

SICC EAG-China成立在2005年8月，从2008年7月，EAG-China在上海增加了SIMS服务，目前拥有3台SIMS，1台Auger。将于2012年安装第4台SIMS以及XPS和SEM。2013年初将安装第一台GD-MS设备。 EAG提供材料物理和化学性质的分析,得到材料的化学成分、微量元素（掺杂或杂质）的浓度和分布以及材料的结构。分析技术包括：SIMS、GDMS、ICP-MS、Auger、XPS、TEM、SEM、FTIR、TOF、Raman、XRD、XRR、XRF。EAG在多种电池材料的分析方面都有丰富的经验。针对太阳能级硅材料的分析，SIMS和GDMS是最有效的两种手段。 SICC SICC SICC EAG各类材料分析技术汇总 SICC 现就EAG公司的讲解与介绍着重说明几种分析仪器 SICC GD-MS (Glow Discharge Mass Spectrometry )辉光放电质谱法 GD-MS原理：将具有平整表面的被测样品作为辉光放电的阴极，样品在直流或射频或脉冲辉光放电装置中产生阴极溅射，被溅射的样品原子离开样品表面扩散到等离子体中，通过各元素质荷比和响应信号的强弱，对被分析元素进行定性和定量分析的一种分析方法。 GD-MS构成：离子源、质量分析器、检测系统 SICC GD-MS原理示意图 SICC 上图为一个简单的辉光放电装置。放电池中通入压力约 10~1000pa的惰性气体（氩气），阴极和阳极之间施加一个电场。当达到足够高的电压时，惰性气体被击穿电离。电离产生的大量电子和正离子在电场作用下分别向相反方向加速，大量电子与气体原子的碰撞过程辐射出特征的辉光在放电池中形成“负辉区”。正离子则撞击阴极（样品）表面通过动能传递使阴极发生溅射。阴极溅射的产物为阴极材料的原子、原子团，也会产生二次离子和二次电子。阴极的溅射过程正是样品原子的产生途径，也是样品可进行深度分析的理论基础。在辉光放电形成的众多区域中，有两个对样品分析重要的区域，分别是“负辉区”和“阴极暗区”。阴极暗区为一靠近阴极表面的薄层区域，有较高的正离子密度，整个辉光放电的电压降几乎全部加在这个区域。负辉区一般占有辉光放电的大部分容积，几乎是一个无场的区域，电子承担着传导电流的作用。因此溅射产生的二次离子一般会被拉回到电极表面形成沉积而很难通过阴极暗区，而中性的原子则会通过扩散进入负辉区被激发或离子化，当然也可能在频繁的碰撞过程中返回，这是辉光放电的一个明显的特点。辉光放电源具有能产生固体样品中具有代表性组成的原子，同时具有产生这些原子的激发态和离子态的能力。因此辉光放电既可作为光源也可作为离子源被应用到固态样品的含量和深度分析中。 SICC GD-MS定量方法 离子束比定量和相对灵敏度因子（RSF） SICC GD-MS分析特性 *全元素有哪些信誉好的足球投注网站分析 *可同时检测元素周期表中绝大部分元素 *检测限从sub-ppm到ppb *可直接分析各种形态的固体样品 *避免了制样污染（相比于湿法制样） *几乎不依赖于标样 *较少的取样量（相比于ICP-MS） *可分析杂质分布 SICC SICC GD-MS的优缺点 优点 全元素分析，一次扫描几乎可以覆盖元素周期表 所有元素 元素有哪些信誉好的足球投注网站分析，检测成本低 很好的探测极限 不足 H，C，O，N元素的探测极限较差 不使用标样的定量技术，定量误差较大 SICC SIMS (secondary ion mass spectroscopy) 二次离子质谱仪 SIMS原理:在SIMS分析中，样品由氧（O2+）或者铯(Cs+)源的聚焦一次离子束溅射。在溅射过程中形成的二次离子被加速使其脱离样品表面。二次离子由静止分析器进行能量分离和由电磁质量分析器基于质荷比进行质量分离。便可知道表面的成份 SICC SIMS(二次离子质谱系统)结构示意图 SICC SIMS(二次离子质谱)—系统基本特性 可以在超高真空条件下得到表层信息； 可检测包括H在内的全部元素； 可检测正、负离子； 可检测同位素； 可检测化合物，并能给出原子团、分子性离子、碎片离子等多方面信息； 可进行面分析和深度剖面分析； 对很多元素和成分具有ppm甚至ppb量级的高灵敏度； SICC SIMS(二次离子质谱)分析技术 表面元素定性分析 表面元素定量分析技术 元素深度剖面分析 微区分析 软电离分析 SICC 动态SIMS—深度剖面分析 分析特点：不断剥离下进行SIMS分析—获得各种成分的深度分布信息； 深度分辨率：实测的深度剖面分布与样品中真实浓度分布的关系—入射离子与靶的相互作用、二次离子的平均逸出深度、入射离子的原子混合效应、入射离子的类型，入射角，晶格效应都对深度分辨有一定影响。 SICC 动态SIMS—面