Was kann ein Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometer?

Die Abkürzung TOF-SIMS besteht ist ein Akronym für die Kombination der Sekundärionenmassenspektrometrie (SIMS) mit einem Flugzeit (TOF) -Massenanalysator.

Die zu untersuchende Probe wird mit einem primären Ionenstrahl mit einer kinetischen Energie von einigen keV beschossen. Die Ionen kollidieren mit der Oberfläche, geben dabei ihre Energie ab und erzeugen eine Stoßkaskade. Diese führt zum herauslösen einzelner Oberflächenatome und -moleküle, bzw. von Clustern und Fragmenten. Einige dieser Sekundärpartikel liegen als Ionen vor und können in einem können nach ihrer Masse analysiert werden. Aufgrund der hohen spektralen Auflösung erhält man ein sehr genaues Abbild der Probenoberfläche.

Mit dieser Methoden erreicht man eine Ortsauflösung < 60 nm, mit einer Oberflächenempfindlichkeit auf die ersten 1-2 Lagen der Probe. Tiefenprofile mit einer Tiefengenauigkeit von < 1nm und einer Messgeschwindigkeit von bis zu 10µm/h sind erreichbar.

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