Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik ISTBei der Sekundärionenmassenspektrometrie (SIMS) wird die Probenoberfläche von einem Ionenstrahl Lage für Lage abgetragen. Ein Massenspektrometer ermöglicht die chemische Charakterisierung des abgetragenen Materials.
Die Vorteile
- Quantitative Konzentrations-Tiefenprofile im Bereich weniger Nanometer bis 10 Mikrometer Tiefe oder mehr
- Chemische Untersuchung von Grenzflächen und Oberflächen
- Nachweis von Spurenelementen mit sehr hoher Empfindlichkeit (< 1 ppm)
- Nachweis aller Elemente (auch Wasserstoff)
- Erstellung von Tiefenprofilen auch auf technischen Objekten wie Bauteilen oder Werkzeugen
Die Kalibrierung der Konzentrationen ist bei der Sekundärionenmassenspektrometrie eine besondere Herausforderung, da die Rohintensitäten durch Matrixeffekte um viele Größenordnungen schwanken können. Möglich wird sie durch Verwendung der Cs+ Cluster Methode und durch einen Fundus von über 300 verschiedenen Eichmaterialien, die als angepasste Kalibrierstandards verwendet werden. Besonders viel Erfahrung besteht im Bereich tribologischer Schutzschichten (DLC, Metall-DLC, Nitride, Carbide, etc.) und optischer Vielschichtsysteme mit metallischen und oxidischen Schichten im Bereich weniger Nanometer Dicke. Anwendungen kommen aus allen Bereichen des Maschinen- und Werkzeugbaus, der Automobilindustrie, der Glasbeschichtungsindustrie sowie den Bereichen dekorative Schichten und Konsumgüter.
