Sekundärionen-Massenspektroskopie (SIMS)

Sekundärionen-Massenspektroskopie, auch bekannt als SIMS (Secondary Ion Mass Spectrometry), ist eine leistungsfähige analytische Technik, die verwendet wird, um die Zusammensetzung von Festkörperoberflächen und dünnen Filmen auf atomarer Ebene zu charakterisieren. SIMS ermöglicht die quantitative Bestimmung der Elementzusammensetzung sowie die Identifizierung von Isotopenverhältnissen und Molekülstrukturen.

Der SIMS-Prozess beginnt damit, dass ein fokussierter Ionenstrahl auf die Oberfläche des zu analysierenden Materials gerichtet wird. Die auftreffenden Ionen sorgen dafür, dass Sekundärionen aus der Oberfläche des Materials freigesetzt werden. Diese Sekundärionen enthalten Informationen über die chemische Zusammensetzung der Oberfläche.

Die freigesetzten Sekundärionen werden dann in einen Massenspektrometer geleitet, wo sie nach ihrer Masse und Ladung getrennt und detektiert werden. Durch die Messung der Masse-zu-Ladungs-Verhältnisse der Sekundärionen können Forscher die chemische Zusammensetzung der Oberfläche des analysierten Materials bestimmen.

SIMS bietet eine hohe Empfindlichkeit und hohe räumliche Auflösung, was es zu einer äußerst nützlichen Technik für die Untersuchung von Oberflächen auf mikroskopischer Ebene macht. Es wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, einschließlich der Halbleiterindustrie, der Materialwissenschaft, der Geologie, der Biologie und der Forensik. Diese Technik ermöglicht es Forschern, detaillierte Einblicke in die chemische Zusammensetzung von Materialoberflächen zu gewinnen, was wiederum zu einem besseren Verständnis der Materialien und ihrer Eigenschaften führt.