極表面複合分析装置


1.名 称  極表面複合分析装置

製造会社名 

 VG Scientific(英国)

極表面複合分析装置外観図

型   式

 ESCALAB 250

所   属

 電子部

設置場所

 エスカオージェ研究室

備   考 

 平成11年度地域産業集積活性化事業にて導入。

2.概 要

機   能

極表面複合分析装置は、超高真空中で分析する試料にX線や電子を照射し、試料極表面(数nm、原子数十層程度)から放出される電子を用いて分析を行う装置です。元素の種類と量の分析の他に、化学結合状態、面内の分布、深さ方向の分布の分析も行えます。

仕   様

分析項目        XPS、ISS、AES、SEM、REELS
 XPS面分解能     20μm(スペクトロスコピー)、3μm(イメージング)
 XPS分析領域     20μm〜8mm
 高真空中での試料前処理 破断、物理的に削る、加熱
 分析ステージ可動範囲  最大50×20×20mm

原   理

超高真空中で試料表面にX線を照射すると、表面から数nm(原子数十層程度)までの深さにある原子から、光電子と呼ばれる電子が放出され、光電子の運動エネルギーから、原子内での電子の結合エネルギーを求めることが出来ます。電子の結合エネルギーは元素の種類によって異なりますので、試料からどのような結合エネルギーの電子が放出されているかの測定(スペクトロスコピー)により、元素の種類(水素、ヘリウム以外)や量が得られます。
 また、同じ元素から放出された電子でも、その元素の化学的結合状態、例えば、金属なのか酸化物なのかにより、結合エネルギーが異なりますので、化学的結合状態が分かります。
 イメージング用検出器は、光電子の面分布が測定できるので、試料極表面での、ある元素のある化学結合状態の面分布が得られます。
 イオンエッチング銃により、試料表面をわずかに削りながら、分析を繰り返すことにより、試料表面から深さ方向への元素の分布が得られます。
 電子線を試料に照射するとオージェ電子と呼ばれる電子が極表面より放出され、この電子を測定することにより、同様な分析が可能です。電子線は、電気の流れる試料しか分析できませんが、X線よりビーム径を絞ることが可能なため、より微小部分の分析が可能です。

極表面複合分析装置原理図

3.利用分野

依   頼

 定性分析・極表面複合分析装置によるもの(全定性、個別成分、面分析、深さ方向分析)

貸   付

 

研   究

 電子部品の信頼性向上、高機能デバイスの開発、高機能化のための表面改質


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