二次離子質譜(SIMS)是一種用于分析固體材料表面組分和雜質的分析手段。通過一次離子濺射，SIMS可以對樣品進行質譜分析、深度剖析或成二次離子像。SIMS具有很高的元素檢測靈敏度以及在表面和縱深兩個方向上的高空間分辨本領，所以其應用范圍也相當廣泛。涉及化學、生物學和物理學等基礎研究領域及微電子、催化、新材料開發等各個領域。 二次離子質譜法對于大部分元素都有很高的探測靈敏度，其檢測下限可達百億分之幾的數量級。對痕量組分能進行深度剖析，可在微觀(µm級)上觀察表面的特征，也可以對同位索進行分析和對低原子序數的元素(如氫、鋰、鈹等)進行分析。 ①痕量分析二次離子質譜法有極高的分辨率，可以達到十億分之幾的數量級。因此，可以對痕量的物質做出定性分析以確定其在表面的存在。當然進行這種分析要求排除所有可能影響結果的干擾。防止表面吸附物污染被測試表面，測試要在高真空和高純度的離子束條件下進行。 ②定量分析定量分析采用的是以標樣為基礎的分析方法。一次離子的種類、能量和電流密度、樣品環境、探測器效率以及二次離子分析器的能帶通道確定之后，就能使用元素的相對靈敏度系數對樣品進行確切的分析。只要二次離子質譜儀的靈敏度足以探測到基體的所有主要成分，所得結果就是這種基體材料成分的原子百分比。 ③深度分析深度分析的一般方法是監控樣品中某元素的二次離子信號隨濺射時間的變化。對于均勻基體材料，通過適當的標定試驗(已知鍍層厚度、陷口深度等)就能把時間轉換為深度。元素的定量可以由二次離子強度的變化及二次離子強度定量分析方法得到。 |
