Labor für Low Energy Ion Scattering (LEIS)
Die quantitative Oberflächenanalysetechnik für die erste Atomlage

Die niederenergetische Ionenstreuung (Low Energy Ion Scattering (LEIS), Ion Scattering Spectroscopy (ISS)) liefert quantitative Informationen über die Elementzusammensetzung (ab Be) der obersten Atomlage der Oberfläche eines Festkörpers. Sie zählt damit zu den oberflächenempfindlichsten Verfahren im Labor überhaupt.

ToF-Sims Maschine

Details zur LEIS Analyse (Low Energy Ion Scattering)
Quantitative Elementinformation der äußersten atomaren Lage

Für die LEIS Analyse wird die Oberfläche mit Edelgasionen von wenigen keV Energie beschossen. Die Energie der von der Oberfläche gestreuten Ionen ist ein Maß für die vorhandenen Elemente (ab Be). Durch den Einsatz moderner Doppeltoroidanalysatoren lassen sich Nachweisgrenzen im ppm-Bereich für schwere und im Prozentbereich für leichte Elemente erreichen. Auch in tieferen Schichten (max. 10 nm) gestreute Ionen können nachgewiesen werden und führen zu einem für die jeweilige Schichtzusammensetzung und Schichtdicke charakteristischen Signal. Hierdurch ist die Analyse des chemischen Aufbaus eines Festkörpers nahe der Oberfläche ohne Sputtererosion zugänglich (statische Tiefenprofilierung mit Low Energy Ion Scattering).

Durchführung von LEIS-Analysen

Die Durchführung von LEIS-Analysen im Labor erfordert ein Ultrahochvakuum, so dass die Proben eine ausreichende Vakuumkompatibilität aufweisen müssen. Hinsichtlich der Probentopographie stellt die Ionenstreuung keine besonderen Anforderungen. So können atomar glatte Einkristalle, Halbleiter, ALD Schichten (ALD: Atomic Layer Deposition), aber auch extrem raue Katalysatorpulver mit großer Oberfläche und kleinen Nanopartikeln problemlos analysiert werden. Aufgrund der großen Oberflächenempfindlichkeit des Verfahrens müssen Proben vor der eigentlichen Analyse i.d.R. von adsorbierten Kohlenwasserstoffen befreit werden. Die für diese Vorreinigung (in-situ Präparation) notwendigen Geräte sind integraler Bestandteil moderner Instrumente für Low Energy Ion Scattering (LEIS).

Synonyme

  • Niederenergetische Ionenstreuung
  • Streuung niederenergetischer Ionen
  • High-Sensitivity Low Energy Ion Scattering (HS-LEIS)
  • Ion Scattering Spectroscopy (ISS)

Falls Sie sich für weitere Details interessieren, finden Sie unter folgenden Link einen pdf Download zur Technical Note LEIS.

Wenn Sie wissen wollen, ob eine Analyse Ihrer Proben im Labor mit Low Energy Ion Scattering (LEIS) Ihre analytische Frage beantworten kann, dann wenden Sie sich gerne direkt an uns, Tascon, Ihr Labor für Low Energy Ion Scattering (LEIS).

Anwendungsbeispiele
Einsatzfelder

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