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先進(jìn)材料表征方法

1. 飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜技術(shù)

飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜技術(shù)（Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry，TOF-SIMS）是一種非常靈敏的表面分析技術(shù)，通過用一次離子激發(fā)樣品表面，打出極其微量的二次離子，根據(jù)二次離子因不同的質(zhì)量而飛行到探測器的時(shí)間不同來測定離子質(zhì)量，具有極高分辨率的測量技術(shù)。可以廣泛應(yīng)用于物理，化學(xué)，微電子，生物，制藥，空間分析等工業(yè)和研究方面。TOF-SIMS可以提供表面，薄膜，界面以至于三維樣品的元素、分子等結(jié)構(gòu)信息，其特點(diǎn)在二次離子來自表面單個(gè)原子層分子層（1nm以內(nèi)），僅帶出表面的化學(xué)信息，具有分析區(qū)域小、分析深度淺和不破壞樣品的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于物理，化學(xué)，微電子，生物，制藥，空間分析等工業(yè)和研究方面。

2. 飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜分析（TOF-SIMS）可為客戶解決的產(chǎn)品質(zhì)量問題

（1）當(dāng)產(chǎn)品表面存在微小的異物，而常規(guī)的成分測試方法無法準(zhǔn)確對異物進(jìn)行定性定量分析，可選擇TOF-SIMS進(jìn)行分析，TOF-SIMS能分析≥10μm直徑的異物成分。

（2）當(dāng)產(chǎn)品表面膜層太薄，無法使用常規(guī)測試進(jìn)行成分分析，可選擇TOF-SIMS進(jìn)行分析，利用TOF-SIMS可定性分析膜層的成分。

（3）當(dāng)產(chǎn)品表面出現(xiàn)異物，但是未能確定異物的種類，利用TOF-SIMS成分分析，不僅可以分析出異物所含元素，還可以分析出異物的分子式，包括有機(jī)物分子式。

（4）當(dāng)膜層與基材截面出現(xiàn)分層等問題，但是未能觀察到明顯的異物痕跡，可使用TOF-SIMS分析表面痕量物質(zhì)成分，以確定截面是否存在外來污染，檢出限高達(dá)ppm級別。

3. 飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜分析（TOF-SIMS）注意事項(xiàng)

（1）樣品最大規(guī)格尺寸為1×1×0.5cm，當(dāng)樣品尺寸過大需切割取樣。

（2）取樣的時(shí)候避免手和取樣工具接觸到需要測試的位置，取下樣品后使用真空包裝或其他能隔離外界環(huán)境的包裝， 避免外來污染影響分析結(jié)果。

（3）TOF-SIMS測試的樣品不受導(dǎo)電性的限制，絕緣的樣品也可以測試。

（4）TOF-SIMS元素分析范圍H-U，包含有機(jī)無機(jī)材料的元素及分子態(tài)，檢出限ppm級別。

4.應(yīng)用實(shí)例

樣品信息：銅箔表面覆蓋有機(jī)物鈍化膜，達(dá)到保護(hù)銅箔目的，客戶端需要分析分析苯并咪唑與銅表面結(jié)合方式 。

結(jié)論：正負(fù)離子譜均出現(xiàn)415和416質(zhì)量數(shù)的分子離子峰， 苯并咪唑（代號P2）分子量為175，推斷結(jié)合方式為P2-Cu-P2。