【摘要】 动态二次离子质谱技术是一种非常敏感的表面分析技术，利用电子光学方法将稀有气体等初级离子加速并聚焦成微小的高能离子束轰击样品表面。

动态二次离子质谱技术是一种非常敏感的表面分析技术，利用电子光学方法将稀有气体等初级离子加速并聚焦成微小的高能离子束轰击样品表面。SIMS不仅具有极低的检测极限（ppm～ppb），其灵敏度（～ng/g）图像分辨率也相对较高，几乎可以实现对所有元素的分析，包括氢元素。

 

D-SIMS一般要求样品具有良好的导电性，主要用于地质研究、同位素定量分析、半导体混合深度分析等无机样品的纵向浓度分析和痕量杂质鉴定。

哪些问题可以解决？

(1)常规成分测试方法不能准确定性、定量地分析异物。

(2)不能使用常规检测进行膜厚测量。

(3)多层薄膜，测量每层薄膜的厚度和成分。

(4)当膜层与基材截面出现分层等问题，但未能观察到明显的异物痕迹时，D-SIMS可用于分析

表面超痕量物质成分，确认截面无外部污染。

（5）在夹杂过程中，夹杂元素的含量一般在ppm-ppb之间，深度可达几十微米。传统的方法不能准确检测夹杂元素从表面到芯的浓度分布，这方面的参数检测可以通过D-SIMS完成。

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案例对比

米格实验室团队可根据客户样品为行业D-sims检测提供解决方案，目前可完成Gan/AlGaN/GaO中的杂质和硅片中的B/P定性和定量分析/AS等。

下图显示了相同AlGan样本的CLGaN、H、O、Mg、Al、Ga元素深层布局图（Al/Ga是未定量的基材元素。；橙色斜线是国外机构的检测结果，蓝色实线是我们的检测结果；通过对同一样品的比较，检测结果几乎相同，由于设备运行性能更好，部分元素的检测限制较低。

 

设备介绍

1.双离子源：高亮度O2源(1~15kV)，当电压=15kV时，最小离子束直径≤1µm，Ip最大>4µA；微束Cs源(2~10kV)，当电压为10kV时，最小离子束直径≤1µm，最大IP>0.7µA；强度稳定，20min△I/I<1%；

2.双聚焦质谱仪：扇形磁石半径为120mm，质量分辨率>2万（10%定义，高斯峰形）；磁场稳定性约10分钟：M/M<15ppm（M=133Cs2）、M/M<15ppm（M=28Si）；

3.深层分辨率：硅样晶中Bdelta层段的衰减长度，O2，Ie=500eV，O2flooding，溅射速率≥1nm/min，深层分辨率≤1.9nm/decade。