Калужский Филиал Московского Государственного Технического Университета им. Н. Э. Баумана Кафедра Материаловедения и Материалов Электронной Техники КУРСОВАЯ РАБОТА по курсу МИМ и КЭТ на тему: "Вторично-ионная
    масс-спектрометрия" выполнил: студент гр. ФТМ-81
    Тимофеев А. Ю.
    проверил: Леднева Ф. И. г. Калуга 1997 год. Содержание Введение 3 Взаимодействие ионов с веществом 3 Вторично-ионная эмиссия 5 Оборудование ВИМС. 8 Принцип действия установок. 9 Установки, не обеспечивающие анализа распределения частиц по поверхности 10 Установки, позволяющие получать сведения о распределении 11 элемента по поверхности, со сканирующим ионным зондом Установки с прямым изображением 11 Порог чувствительности 12 Анализ следов элементов 14 Ионное изображение 16 Требования к первичному ионному пучку 17 Масс-спектрометрический анализ нейтральных 18 распыленных частиц Количественный анализ 19 Глубинные профили концентрации элементов 22 Приборные факторы, влияющие на разрешение 23 по глубине при измерении профилей концентрации Влияние ионно-матричных эффектов на разрешение 25 по глубине при измерении профилей концентрации Применения 26 Исследование поверхности 26 Глубинные профили концентрации 27 Распределение частиц по поверхности, 27 микроанализ и объемный анализ Заключение 27 Список литературы 29 Введение Возможности получения сведений о составе внешнего атомного слоя твердого тела значительно расширялись всвязи с разработкой и усовершенствованием метода вторично-ионной масс-спектрометрии (ВИМС) и других методов. Большинство таких методов близки к тому, чтобы анализировать саму поверхность, поскольку основная информация о составе материала поступает из его приповерхностной области толщиной порядка 10А, а чувствительность всех таких методов достаточна для обнаружения малых долей моноатомного слоя большинства элементов. Взаимодействие быстрых ионов с твердым телом приводит к выбиванию атомов и молекул материала как в нейтральном, так и в заряженном состоянии. На таком явлении сравнительного эффективного образования заряженных частиц (вторичных ионов) и на принципе высокочувствительных масс-спектрометрических измерениях и основан метод ВИМС. Хотя у него, как у любого другого метода, имеются свои недостатки, только он один дает столь широкие возможности исследования и поверхности, и объема твердого тела в одном приборе. Наиболее важными характерными особенностями метода, которые вызывают повышенный интерес к нему, являются очень низкий порог чувствительности для большинства элементов (меньше 10-4 моноатомного слоя), измерение профилей концентрации малых количеств примесей с разрешение по глубине меньше 50А, разрешение по поверхности порядка микрометра, возможность изотопического анализа и обнаружение элементов с малыми атомными номерами (H, Li, Be и т. д.) Взаимодействие ионов с веществом Фиг.1. Виды взаимодействий ионов с твердым телом [2]. В этом разделе рассматривается поведение ионов высоких энергий (1 - 100 кэВ), попадающих на поверхность твердого тела. Фиг.1 иллюстрирует 10 разновидностей взаимодействия ионов с поверхностью [2]. ............