TOF-SIMS

A espectrometria de massa de íons secundários por tempo de voo (TOF-SIMS) é uma técnica analítica altamente sensível que proporciona a caracterização química das superfícies dos materiais. Isto é obtido utilizando um feixe de íons focalizado a energias típicas de 10-30 keV, a qual incide sobre a superfície da amostra e como resultado os íons secundários (SI) são emitidos das camadas atômicas mais superficiais da amostra.
O volume de interação gerado por íons é da ordem de poucos nanômetros, muito menor do que aquele gerado por um feixe de elétrons - tipicamente da ordem de poucos micrômetros.  Como resultado, o TOF-SIMS atinge melhores resoluções
lateral e de profundidade comparado a outras técnicas químicas analíticas comuns ao MEV, tais como EDS, WDS e outros.
O TOF-SIMS fornece uma caracterização da superfície de materiais por meio de espectros de massa, perfis de profundidade e mapas elementares / moleculares. Os espectros de massa permitem a identificação e quantificação de elementos e espécies moleculares presentes nas camadas superficiais da amostra, bem como, a distinção de isótopos e espécies com massa nominal similar.
O perfil de profundidade - uma capacidade vantajosa desta técnica - é utilizado para detectar traços de contaminantes e outras impurezas em diferentes faixas de profundidade. Elementos leves como Be, B e Li podem ser detectados em concentrações muito baixas de poucos ppm.
Além disso, a caracterização química 3D com alta resolução de massa e alta resolução espacial é também possível. O TOF-SIMS é a técnica de caracterização ideal para os campos da ciência e tecnologia onde a composição de superfícies, filmes finos ou camadas desempenha um papel essencial no resultado.
Em particular, TOF-SIMS tem provado ser uma poderosa técnica analítica para a indústria de fabricação de baterias, células solares e outros. Enquanto as técnicas baseadas em análise de raios X não conseguem detectar Li, a capacidade de detecção de elementos leves  oferecida  pela técnica TOF-SIMS, torna-a uma técnica ideal para realizar pesquisas em baterias baseadas em íons de lítio.
A solução TESCAN para espectrometria de massa de íons secundários baseia-se na integração de um analisador TOF-SIMS ortogonal com sistemas MEV-FIB TESCAN. Essa combinação permite perfis de profundidade FIB in-situ com alta resolução de massa e alta resolução espacial. Este desempenho superior fornece ao usuário a caracterização química 3D e informações moleculares de materiais sólidos.

Estão disponíveis duas soluções:


 

Destaques do analisador C-TOF:

  • Projeto compacto
  • Alta sensibilidade
  • Detecção de elementos leves
  • Distinção entre isótopos
  • Nenhuma necessidade de fonte de ionização adicional
  • Íons positivos e negativos detectados
  • Mapeamento químico 3D
  • Compensação de carga possível com MEV

Destaques do analisador H-TOF:

  • Fornece todos os recursos mencionados acima
  • Design retrátil
  • Maior trajetória de voo proporciona uma resolução de massa substancialmente maior
Qualquer um destes dois analisadores TOF-SIMS pode ser integrado aos sistemas TESCAN FIB-SEM com as seguintes vantagens adicionais:
 

Íons primários Ga+ (LYRA3, GAIA3)

Íons primários Xe+ (FERA3, XEIA3)

  • Alta resolução lateral
  • Baixas correntes
  • Alto limite de detecção
  • Implantação de íons limitada

 
TOF-SIMS
A reconstrução 3D dos dados TOF-SIMS mostra 27Al+, sinal (azul) e 69Ga+, (vermelho)