Röntgen­photoelektronen­­spektroskopie (XPS)

Die Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) ist eine Methode der physikalischen Analytik oberflächennaher Schichten <10 nm Dicke. Dabei wird die Probe meist zerstörungsfrei mittels Röntgenstrahlen angeregt und die Energie der freigesetzten Photoelektronen detektiert. Diese ist element- und orbitalcharakteristisch, so dass für viele Materialien sowohl die Elementzusammensetzung als auch chemische Bindungszustände analysiert werden können. Die XPS-Spektren sind standardfrei quantifizierbar. Durch Kombination der Methode mit Verfahren zum Materialabtrag (z.B. Ionensputtern) sind Tiefen bis zu einigen Mikrometern analysierbar.

Unsere XPS-Messungen führen wir an einer PHI Quantera II (Physical Electronics) durch. Das Gerät arbeitet mit einer monochromatischen Al-Kα-Strahlung und ist mit einer Ar-Ionenquelle für die Messung von Tiefenprofilen ausgerüstet.

Unsere Leistungen

• Oberflächencharakterisierung inkl. Quantifizierung fester Stoffe (Metalle und deren Legierungen, Bondpads, Kontakte, Wafer, Kunststoffe, Gläser  etc.)
• Bestimmung von Elementbindungszuständen (z.B. Oxidationszustände oder der Anteile unterschiedlicher Bindungspartner über die Entfaltung komplexer Peaks in hochaufgelösten Elementspektren)
• Messung oberflächennaher Schichten unter anderem zur Untersuchung von Haft- und Lötproblemen
• Tiefenprofilierung zur Bestimmung der Elementverteilung oder Messung von Verunreinigungen
• Analyse von Schichtstapeln
• Ermittlung lateraler Elementverteilungen über Mappings

Anwendungen

• Analyse von Bondpads (oxidierte Oberflächen, unvollständige Beschichtung, etc.)
• Analyse von organischen und anorganischen Partikeln sowie Oberflächenverunreinigungen unter anderem für die Qualitätssicherung im Bereich der Medizinprodukte
• Aufklärung von elektrischen Kontaktproblemen und Delaminationen
• Schichtstapelcharakterisierung funktionaler Beschichtungen beispielsweise auf Gläsern, Kunststoffen und Metallen
• Charakterisierung galvanischer Schichten

Probenanforderungen

• Feste Proben
• Probe muss kompatibel zu Ultrahochvakuum sein (stabil, kein Ausgasen)
• Abmessungen: maximal 75 x 75 x 20 mm³
• Probengewicht: maximal 750 g

Spezifikationen

• Nachweisgrenze (elementabhängig): 0,01 – 1 At.%
• Minimale Messfläche Ø ~50 µm (unter günstigen Bedingungen ≥30 µm)
• Tiefenauflösung: 0,1 – 10 nm
• Tiefenprofile über Sputtern mit Ar-Ionen bis ~2 µm (max. 4 µm)
• Winkelaufgelöste Messungen zur Charakterisierung ultradünner Schichten <6 nm Dicke möglich

Normenauszug

Akkreditiert nach:

Hausmethode
SOP M 1177

Oberflächen-, dünnschicht- und mikroanalytische Untersuchungen von Werkstoffen mittels Photoelektronenspektrometrie (XPS: X-ray Photoelectron Spectrometry)

Ihr Ansprechpartner

SGS INSTITUT FRESENIUS GmbH
Königsbrücker Landstr. 161
01109 Dresden

t +49 351 8841-200
Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!