[:ru]Система спектроскопии IonTOF Qtac 100[:en]Qtac 100[:]

Система спектроскопии Qtac 100 купить в Техноинфо

[:ru]

 

Технические характеристики В 3000 раз большая чувствительность по сравнению с классическим LEIS Количественное и элементное описание верхнего атомного слоя Спектроскопия и получение изображения и профиля образца Времяпролетная масс-фильтрация для увеличения чувствительности Анализ как изолирующих, так и проводящих образцов Применение Автономная версия системы Qtac100 основана на платформе, проверенной на практике. Модульная реализация системы идеальна для построения системы для задач пользователя и интеграции широкого спектра систем сверхвысокого вакуума. Так же возможно согласование Qtac100 с другими напольными системами высокого класса.

 

[:en]

Specification3000 times higher sensitivity than conventional LEIS instruments Quantitative, elemental characterisation of the top atomic layer Spectroscopy, imaging and depth profiling capabilities Time-of-flight mass filtering for improved sensitivityAnalysis of rough and non-conductive materialsApplicationThe stand-alone version of the Qtac is based on a field-proven instrument platform. The modular design is ideal for customisation and the integration of a large variety of UHV preparation techniques. It is also possible to couple the Qtac100 to other floor standing instruments.

[:]



[:ru]

Qtac представляет собой высокочувствительный метод рассеяния ионов малых энергий (LEIS, low energy ion scattering). Метод является чрезвычайно чувствительным, предоставляя информацию о структурном состоянии и элементном составе верхнего атомного слоя образца.

Ключевые особенности:

  • В 3000 раз большая чувствительность по сравнению с классическим LEIS
  • Количественное и элементное описание верхнего атомного слоя
  • Спектроскопия и получение изображения и профиля образца
  • Времяпролетная масс-фильтрация для увеличения чувствительности
  • Анализ как изолирующих, так и проводящих образцов
[:en]

The Qtac is a high sensitivity low energy ion scattering (LEIS) instrument. It is extremely surface sensitive, providing elemental and structural characterisation of the top atomic layer. This new generation instrument has been developed to include small spot analysis, surface imaging, and both static and dynamic depth profiling. Its unique surface sensitivity makes the Qtac the perfect tool to study surface processes. The Qtac provides valuable information in many production and research areas on materials such as catalysts, semiconductors, metals, polymers, fuel cells, and biomaterials. Key features are:

  • 3000 times higher sensitivity than conventional LEIS instruments
  • Quantitative, elemental characterisation of the top atomic layer
  • Spectroscopy, imaging and depth profiling capabilities
  • Time-of-flight mass filtering for improved sensitivity
  • Analysis of rough and non-conductive materials

 

[:]

[:ru]

Многие взаимодействия твердой поверхности с другими твердыми телами, жидкостями, газами выражаются лишь во взаимодействии с первым атомарным слоем. Чтобы получить четкое представление об этих процессах, решающее значение имеет анализ именно первого атомного слоя.

Значительные преимущества метода рассеяния медленных ионов (РМИ) является то, что данный метод обладает чрезвычайно высокой чувствительностью поверхности, а также то, что данный метод позволяет получать количественную информацию о составе верхнего атомарного слоя. В отличие от многих других существующих методов анализа поверхностей, таких как XPS или AES, которые обычно позволяют получать данные с нескольких атомных слоев, РМИ (LEIS) позволяет характеризовать отдельные атомные слои, не допуская перемешивания информации. Эти возможности делают Qtac100 чрезвычайно ценным инструментом, особенно для тех случаев, когда требуется информация о составе именно первого атомного слоя. Возможность осуществления статического профилирования в глубину позволяет анализировать несколько низлежащих слоев и, например, анализировать толщину слоя и его равномерность.

Qtac100 расширяет диапазон применений РМИ (LEIS) на методы построения изображения — карты элементов и изучения глубинных профилей при травлении.

Катализ

Для исследований в области катализа, существенной является информация именно о верхнем атомном слое. Qtac100 является превосходным инструментом для решения данной задачи.

Полупроводники

Глубинное профилирование

Глубинный профиль As допанта в кремнииХимические глубинные профили могут быть получены при использовании метода LEIS в рамках прибора Qtac100 в режиме двулучевого анализа (травление производится низкоэнергетическим ионным источником). В отличии от ВИМС здесь нет необходимости использовать реактивные частицы для травления, которые могут влиять на выход ионов и на степень ионизации поверхностного слоя. Qtac100 позволяет легко определять количественные содержания и профили веществ начиная с самых первых нанометров поверхности.

Анализ сверхтонких пленок

В полупроводниковой индустрии сверхтонкие плёнки (например, барьеры диффузии) зачастую изготавливаются с помощью метода атомнослоевого осаждения (ALD). Пример ниже показывает пять различных спектров LEIS, полученных при различном числе осаждённых слоёв WNxCy на кремний.

Наблюдая уменьшение кремния и рост сигнала вольфрама, можно сделать вывод о том, что необходимо 40 слоёв, нанесённых методом ALD для формирования плотного комфортного слоя WNxCy. Форма левого плеча пика вольфрама позволяет сделать вывод о составе низлежащих слоёв, который, как видно, происходил островками, прежде чем произошло полное закрытие поверхности..

Металлы

Разделение меди (Cu)

Сплав Константана состоит из никеля и меди. При высоких температурах Cu выходит на поверхность. Образованный монослой Cu содержит и Cu и Mn, который является примесью также выделяющейся на поверхности. Другими методами Mn обнаружить не удалось.

Органические материалы

Пленка Лангмюра-Блоджетт на золоте (Au)

Проводя исследования статического профиля с помощью LEIS, можно измерить толщину органической плёнки. В данном примере была определена толщина плёнки Лэнгмюра-Блоджетт путём измерения изменения энергетического спектра золота.

[:en]

Many interactions of a solid surface with other solids, liquids or gases involve only the atoms in the first monolayer. To obtain a clear understanding of these processes the analysis of the first atomic layer is crucial.

The significant advantages of low energy ion scattering (LEIS) are extreme surface sensitivity and quantification. Contrary to many other established surface analysis techniques such as XPS or AES, which generally integrate over several atomic layers, LEIS characterises individual atomic layers. These features make the Qtac100 an extremely valuable instrument when information about the composition of the first atomic layer is required. Static depth profiling is used to analysis the sub-surface atomic layers and to determine layer thicknesses.

The Qtac100 extends the range of LEIS applications to surface imaging and dynamic sputter depth profiling.

Catalyst

For catalysis the characterisation of the top surface layer of atoms is essential and the Qtac100 is the perfect tool for this application

Semiconductor

Ultra-shallow Implants

By using a low-energy sputter ion source, fitted to the Qtac100, in a dual beam mode with LEIS analysis, high-resolution chemical depth profiles are obtained. In contrast to SIMS, there is no need to use reactive sputter species, which lead to changes in sputter rate and ionisation yield close to the surface. The Qtac100 provides easy quantification even in the first few nanometers.

Ultra-thin Film Analysis

In the semiconductor industry ultra-thin films such as diffusion barriers and high-k materials are increasingly manufactured by atomic layer deposition (ALD). The example below shows five different LEIS spectra taken after an increasing number of deposition cycles of WNxCy on silicon.

By monitoring the decreasing silicon and the increasing tungsten signal it can clearly be seen that 40 ALD deposition cycles are necessary for a closed layer of WNxCy. The peak shape on the left side of the tungsten surface peak also shows the growth of multiple layer islands before reaching full coverage.

Metals

Segregation of Cu

The alloy Constantan consists of nickel and copper. At higher temperatures the Cu segregates to the surface. The formed Cu monolayer contains Cu and Mn, a contaminant which also segregates to the surface during the heat treatment.

Organic Materials

Langmuir-Blodgett Film on Gold

By evaluating the static depth profiling information of the LEIS spectrum thicknesses of organic films can be measured. In this example the thickness of Langmuir-Blodgett films was determined by measuring the energy shift of the gold signal.

[:]

[:ru]

РМИ пушка для травления

Qtac может быть оснащен ионной оптической колонной высокого тока со встроенной источником ионов, работающим на аргоне либо кислороде. Эта ионная пушка используется для сверхнизкоенергетического травления в комбинации с
РМИ анализом.
Она включает независимую откачку и отдельные вентиль для независимого напуска газов. Ионную колонную с тремя линзами и отклоняющими элементами и масс-разделяющей импульсной системой, фильтром Wienа. Полностью автоматизированное управление от компьютера и независимый источник питания.

Qtac100 доступен с двумя различными системами загрузки образца:

одиночная система загрузки

A single stage sample introduction system including a rapid pumpdown HV loadlock fitted with a turbomolecular pump and a horizontal sample transfer system fully integrated into the logic of the Qtac100 vacuum control system. Provision for the attachment of heating and process gas treatment of the sample in the loadlock. The loadlock chamber is prepared to accept various sample preparation devices, such as an atomic Hydrogen/Oxygen source.

двойная система загрузки

A dual stage sample introduction system including a rapid pumpdown HV loadlock, an UHV preparation chamber fitted with a turbomolecular pump, and a horizontal sample transfer system fully integrated into the logic of the Qtac100 vacuum control system. Provision for the attachment of heating and process gas treatment of the sample in the introduction system. The UHV chamber is prepared to accept various sample preparation devices, such as an atomic Oxygen/Hydrogen source.

Модульный дизайн нашего инструмениа легко настраивается под Ваши нужд. Qtac доступен в трех различных комплектациях:

Qtac100 автономная версия

Автономная версия системы Qtac100 основана на платформе, проверенной на практике. Модульная реализация системы идеальна для построения системы для задач пользователя и интеграции широкого спектра систем сверхвысокого вакуума. Так же возможно согласование Qtac100 с другими напольными системами высокого класса.

Комбинация Qtac — TOF.SIMS 5

Проведение различных методов анализа без выемки образца представляется чрезвычайно полезным для многих образцов, включая образцы с чувствительными поверхностями. Исключение возможного загрязнения образца позволяет проводить прямое сравнение результатов различных видов исследований. Комбинирование Qtac с времяпролетным масс-спектрометром TOF.SIMS 5 позволяет создать чрезвычайно эффективный прибор для исследований органических и неорганических соединений. Данный подход позволяет проводить анализ поверхностных атомных слоев, строить карту распределения химических соединений, статическое и динамическое профилирование, трехмерное распределение химических соединений в образце, измерение толщин слоев и количественный анализ.

Дополнение оборудования сторонних производителей системой Qtac

Многие производства такие, как обработка поверхностей и осаждение тонких слоев, достигают больших успехов при наличии системы контроля качества в реальном времени.
Для измерения толщины слоев и равномерности их распределения, Qtac представляется идеальным дополнением. Qtac так же поставляется в качестве встраиваемого модуля и производится по индивидуальным требованиям для лабораторных и производственных систем. Типичными примерами подобных систем являются установки атомно-слоевого осаждения (ALD) и молекулярно-лучевой эпитаксии (MBE).

[:en]

LEIS Sputter Gun

The Qtac can be equipped with a high current ion optical column fitted with an electron impact gas ion source operable with rare gase or Oxygen. This ion gun is used for ultra-low energy sputtering in combination with LEIS analysis. It includes differential pumping, a service valve for separate venting, a three-lens ion column with deflection units, a mass separating pulsing system, a Wien filter, and fully computer controlled high voltage power supplies.

The Qtac100 is available with two different sample introduction systems:

SINGLE STAGE INTRO

A single stage sample introduction system including a rapid pumpdown HV loadlock fitted with a

turbomolecular pump and a horizontal sample transfer system fully integrated into the logic of the Qtac100 vacuum control system. Provision for the attachment of heating and process gas treatment of the sample in the loadlock. The loadlock chamber is prepared to accept various sample preparation devices, such as an atomic Hydrogen/Oxygen source.

DUAL STAGE INTRO

A dual stage sample introduction system including a rapid pumpdown HV loadlock, an UHV preparation chamber fitted with a turbomolecular pump, and a horizontal sample transfer system fully integrated into the logic of the Qtac100 vacuum control system. Provision for the attachment of heating and process gas treatment of the sample in the introduction system. The UHV chamber is prepared to accept various sample preparation devices, such as an atomic Oxygen/Hydrogen source.

The modular design of our instruments is ideal for customisation. The Qtac is available in three different standard versions:

 

Qtac100 Stand-alone

The stand-alone version of the Qtac is based on a field-proven instrument platform. The modular design is ideal for customisation and the integration of a large variety of UHV preparation techniques. It is also possible to couple the Qtac100 to other floor standing instruments.

Qtac — TOF.SIMS 5 Combination

For many samples, including those with sensitive surfaces, the in-situ transfer between analytical techniques is very useful, avoiding contamination between analyses, and permitting direct comparison of results. The combination of the Qtac with the time-of-flight secondary ion mass spectrometer TOF.SIMS 5 makes a very effective tool for inorganic and organic surface analysis. The combination provides top atomic layer analysis, surface chemical mapping, static and dynamic depth profiling, 3D chemical imaging, layer thickness measurement, and quantification.

Qtac Bolt-on Module

Many manufacturing, surface treatment, and thin layer deposition techniques benefit from on-line quality control.

For coverage and layer thickness measurements, the Qtac makes an ideal addition. The Qtac is available as a bolt-on system, tailored to individual requirements, for laboratory instruments or industrial tools. ALD and MBE instrumentation are typical examples.

[:]