RBS-Analyse
Die Rutherford-Rückstreuspektrometrie (RBS) ist eine Ionenstrahlanalysemethode zur Bestimmung der Elementzusammensetzung dünner Schichten. RBS ermöglicht eine quantitative Tiefenprofilierung bis zu einer Tiefe von 1 µm.
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Wofür wird die Rutherford-Rückstreuspektrometrie verwendet?
Die Rutherford-Rückstreuspektrometrie (RBS) ist eine Ionenstrahlmethode zur Charakterisierung dünner Schichten und zur Untersuchung fester Oberflächen. Die Methode liefert quantitative Informationen über die verschiedenen Elemente, die auf der Probenoberfläche vorhanden sind, sowie in Abhängigkeit von der Tiefe. Die maximale Profilierungstiefe der RBS beträgt 1 Mikrometer.
Stärken und Schwächen
+ Der Hauptvorteil der RBS-Technik ist ihre Fähigkeit, Tiefenprofile für mehrere Elemente während einer einzigen Messung ohne Referenzstandards bereitzustellen.
+ Im Gegensatz zu vielen anderen Dünnschichttechniken wie SIMS und Querschnitts-REM-EDX ist die RBS eine zerstörungsfreie Methode, wenn sie für Oberflächenanalysen eingesetzt wird.
- RBS eignet sich für die Analyse schwerer Elemente auf einem leichten Substrat, jedoch können leichte Elemente auf einem schweren Substrat nicht nachgewiesen werden.
Wie funktioniert RBS?
Typischerweise wird bei der RBS ein hochenergetischer Strahl aus He2+-Ionen auf eine Probenoberfläche gerichtet. Einige der einfallenden Ionen werden elastisch an den Atomkernen der Probe gestreut. Diese rückgestreuten Ionen werden erfasst, und es werden die Energieverteilungen sowie die Ausbeute der Ionen unter einem bestimmten Winkel gemessen. Die erfasste Energie ist abhängig von der Masse des Zielkerns und der Tiefe des Streuereignisses.
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Passende Probenmatrizen
- Dünnschichten
- Halbleiter
- Optische Beschichtungen
- GaN- und Si-Wafer
Ideale Anwendungen der RBS-Analyse
- Bestimmung der Schichtdicke von Filmen und Beschichtungen
- Analyse der Zusammensetzung duenner Schichten
- Bestimmung der Tiefenprofile der Oberflaechenschichten einer Probe
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Häufig gestellte Fragen
Die RBS wird zur Analyse der Elementzusammensetzung fester Oberflächen eingesetzt. Die Technik kann Elementinformationen über die Oberfläche einer festen Probe bis zu einer Tiefe von ~1.000 nm liefern.
RBS ist nicht für die Analyse leichter Elemente in schweren Matrizen geeignet. Die Probe muss zudem vakuumkompatibel sein.
Dünne Schichten, Halbleiter und Beschichtungen sind gängige Probenmaterialien für die RBS-Analyse.
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