研究目的
研究二次离子质谱(SIMS)中检测到的离子种类(如元素离子和Cs团簇离子)对Si1?XGeX和Fe1?XNiX二元合金定量分析结果的影响。
研究成果
研究发现,使用MCs2+可获得最佳定量结果:磁扇形SIMS和飞行时间SIMS的测定系数(R2)分别为0.9999和0.9990,斜率分别为1.0147和0.9802。原子探针断层扫描(APT)和飞秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(fs-LA-ICP-MS)的定量结果与认证成分高度吻合,可与SIMS技术互为补充使用。
研究不足
定量SIMS分析受基体效应限制,该效应会影响化合物中元素溅射产额并改变二次离子化产额。
1:实验设计与方法选择:
采用磁扇形SIMS和飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)研究量化最佳条件,比较了SIMS中元素离子与团簇离子的量化准确性,并与原子探针断层扫描(APT)和飞秒激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(fs-LA-ICP-MS)进行对比。
2:样品选择与数据来源:
Si1?XGeX和Fe1?XNiX薄膜由韩国标准科学研究院制备。Si1?XGeX样品浓度通过卢瑟福背散射(RBS)验证,Fe1?XNiX薄膜通过电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)测定。
3:实验设备与材料清单:
IMS-4fE7仪器(CAMECA公司)、ToF-SIMS5(IONTOF公司)、飞秒激光剥蚀仪(J200,Applied Spectra公司)、LEAP 4000X HR(CAMECA公司)、双束聚焦离子束显微镜(Helios Nanolab 600,FEI公司)。
4:实验流程与操作步骤:
使用磁扇形SIMS和ToF-SIMS获取合金薄膜深度剖析图,通过fs-LA-ICP-MS和APT进行对比分析。
5:数据分析方法:
采用平均强度法量化合金薄膜内元素含量,根据合金参考样品中元素i的平均强度除以认证浓度计算元素i的转换系数。
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Helios Nanolab 600
Helios Nanolab 600
FEI
Dual-beam focused ion beam microscope for sample preparation
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IMS-4fE7
IMS-4fE7
CAMECA
Magnetic sector SIMS analysis
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ToF-SIMS5
ToF-SIMS5
IONTOF
Time-of-flight secondary ion mass spectrometry analysis
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J200
J200
Applied Spectra
Femtosecond laser ablation analysis
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LEAP 4000X HR
LEAP 4000X HR
CAMECA
Atom probe tomography analysis
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