材料分析
- 分類：解決方案
- 發布時間：2022-05-19 08:29:35
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概要:
詳情
材料分析（Material Analysis，MA）主要指對樣品進行材料成分及結構的分析，包括化學組分、元素、元素價態、元素百分比、元素分布結構等。公司通過光譜分析、能譜分析、質譜分析等高精度表面微區分析技術，以及透射電子顯微分析等高精度形貌分析技術，實現對樣品的結構組織分布、元素比例構成、污染物情況等的深入分析判斷。
材料的成分與結構決定了材料的特性，尤其是微觀尺度下的表面與界面的成分與結構特性起著關鍵作用。勝科納米擁有一系列以表面分析為代表的材料分析手段，可以實現高靈敏度、高精度定量或半定量分析，廣泛用于研究分析亞微米和納米級的表面缺陷。通過結合離子束剝蝕，表面分析應用還可以擴展到3D材料分析，為廣泛產業提供技術支持，如半導體產業，數據存儲，薄膜，聚合物和納米科技等。
一、材料分析主要分類
表面材料分析、微區結構及成分分析
二、表面分析項目如下
1、表面微區成分分析：利用電子束激發樣品表面原子產生的俄歇電子（AES） ，來對樣品表面元素進行鑒別與定量分析，實現空間分辨率100nm左右的微區分析及深度剖面分析
2、X光電子價態分析：利用X射線照射材料以測量材料表面逸出電子的動能和數量（XPS），測定材料中元素構成以及其中所含元素化學態和電子態，可進行表面污染物元素構成（深度維度1nm-10nm）、元素均勻性等判斷
3、原子力表面形貌分析：通過檢測待測樣品表面和微小探針之間極微弱的原子間相互作用力（AFM），研究物質的表面形貌、結構及性質，可進行材料表面粗糙度、硬度、污染物等測量
4、固態表面微量質譜分析：利用二次離子的飛行時間（TOF SIMS）確定離子荷質比 ，實現高靈敏度元素檢測（高于百萬分之一濃度），通常用于樣品表面有機與無機的痕量污染物分析，同時還能實現高靈敏的成分成像
5、摻雜濃度磁質譜分析：在超高真空條件下，利用二次離子在磁場中偏轉現象確定離子的荷質比（D-SIMS），實現靈敏度高達十億分之一（濃度）的深度分析，常用于分析晶片中離子注入及痕量雜質
6、傅里葉有機物光譜分析：利用紅外光譜照射下樣品吸收或發射的原理（FTIR），進行有機化合物成分的有效鑒定，了解分子結構，還可針對有機物使用過程控制，進行聚合物/材料研究
三、微區結構及成分分析
1、透射電鏡樣品制備：由于透射電鏡觀測需要樣品厚度足夠薄，使得電子束能夠穿透樣品到達探測器，因此除普通制樣技術外，還需進行離子束切片，切片厚度需達到100nm左右
2、透射電鏡微觀結構表征：經加速和聚集的電子束投射到非常薄的樣品后，利用電子的波動性來觀察材料的內部結構，通常用于觀測晶體管級別樣品的截面結構，并可搭配EDX實現成分分析
四、主要設備介紹
1、原子力顯微鏡
通過檢測待測樣品表面和微小探針之間極微弱的原子間相互作用力，來研究物質的表面形貌、結構及性質。該儀器對樣品表面粗糙度的分析有極高的分辨率，可達原子或接近原子級別。除此之外，原子力顯微鏡還可以在不同的模式下對材料進行各種定量分析。
（1）主要設備優勢
最小至0.1nm 垂直分辨率
多種應用模塊擴展，滿足不同測試需求
真空吸附樣品臺，最大可測量12英寸硅片無需破壞性切割
輕敲模式測試，可適應柔性樣品表面
（2）測試應用簡介
表面成像/表面粗糙度測試
納米壓痕表面硬度分析
微電流漏電檢測
2、X射線光電子能譜 XPS
X射線光電子能譜儀利用X射線激發材料表面以下1納米到10納米范圍內所逸出光電子的結合能及數量，從而得到X射線光電子能譜來測定樣品中的元素構成及元素化學態和電子態。借助于離子束的剝蝕，X射線光電子能譜還能實現深度剖析，并廣泛應用于薄膜各層及界面分析。
?。?）主要設備優勢
擁有世界首創的掃描聚焦式X射線源，可對從最小7.5微米分析區域
獲得高靈敏度的分析數據結果
全自動化分析，可以輕松地對絕緣樣品達到自動中和效能
高性能深度分析，75x75mm樣品臺
全自動且高可靠度的測量，最佳能量分辨率低于0.48 eV（Ag3d5/2）
?。?）測試應用簡介
材料表面表征、元素化學價態、膜層深度測試
（3）材料表面表征簡介
信號來源：表面下1-10nm.
利用0-1300eV 寬譜確定表面元素/污染物信息
利用精掃確定表面元素/污染物含量
能量分辨率：~0.48eV
檢測元素范圍：Li~U
檢測精度： 0.1~1.0 at%
因樣品在運輸過程中可能受空氣污染物影響，勝科納米將提供樣品原貌表面分析，以及5nm濺射清理后的表面分析
?。?）元素化學價態
利用元素精掃結果進行分峰分析，以獲得相應元素化學價態。
元素價態可用于分析：表面氧化，鹵素污染，化合物推定。
通過與深度結果綜合分析，可以用于推測氧化層厚度。
?。?）膜層深度測試
通過離子濺射剝離測試區域最外層，對樣品進行逐層分析。
濺射深度： 1-500nm
濺射深度精度： 1-10nm
濺射離子源：氬離子
可用于推測氧化層深度，摻雜含量及深度，分析膜層結構。
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