Quantitative SIMS Tiefenprofil Analyse

Dünne Oberflächenbeschichtungen haben sich heute zu einem integralen Konstruktionsbestandteil in Maschinenbau, Optik, Elektronik, Automobilbau, usw. entwickelt. Die Schichtdicken reichen dabei von wenigen Nanometern, etwa bei optischen Filtern oder Wärmedämm‐Schichtsystemen, über reibungsmindernde und Verschleißschutzschichten im Mikrometerbereich, bis hin zu dicken galvanischen oder Spritzschichten von bis zu 100 μm Dicke oder mehr. Entscheidend für die Entwicklung und den Einsatz solcher Schichten ist eine Schichtanalytik, die in der Lage ist, die Schichten z. B. bezüglich ihrer chemischen Zusammensetzung mit hoher Orts‐ und Tiefenauflösung zu charakterisieren. Denn nur mit Kenntnis der inneren Zusammensetzung lassen sich Schichtsysteme optimieren oder Fehler in Beschichtungsprozessen identifizieren. Die quantitative SIMS Tiefenprofilanalyse ist ein Verfahren, welches die chemische Zusammensetzung von Einzel‐ oder Mehrfachschichtsystemen mit einer Tiefenauflösung im Nanometerbereich bestimmen kann und ist dadurch ein unabdingbares Werkzeug in der Schicht‐ und Oberflächentechnik. Dieser Artikel erläutert die technischen Grundlagen der Sekundärionen‐Massenspektroskopie (SIMS) und zeigt praktische Anwendungsbeispiele aus der Industrie.