二次離子質(zhì)譜技術(shù)的微區(qū)分析和成像案例

       二次離子質(zhì)譜是一種通過(guò)質(zhì)譜檢測(cè)從固體樣品表面濺射出的二次離子的質(zhì)荷比來(lái)得到樣品表面化學(xué)信息的技術(shù)。和AES、XPS、EDS等其他表面分析技術(shù)相比，SIMS具有更廣泛的元素檢測(cè)范圍（從H到U的所有元素），并且具有極高的檢出限（最高可達(dá)ppb級(jí)別），現(xiàn)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、化學(xué)、材料、生物等領(lǐng)域，是一種不可或缺的表面分析手段。

       技術(shù)的原理是在高度真空下，通過(guò)離子源發(fā)射出具有一定通常為幾百至幾萬(wàn)eV能量的初級(jí)離子束轟擊固體樣品表面，當(dāng)固體表面的粒子獲得的能量大于濺射閾值時(shí)，就會(huì)被發(fā)射出固體表面外，這些粒子包括大部分的中性粒子，另外還有少部分帶有正負(fù)電荷的二次離子,這些帶電離子攜帶化學(xué)信息進(jìn)入質(zhì)譜分析器被檢測(cè)，即可分析樣品表面化學(xué)成分。

       SIMS中所用的質(zhì)譜檢測(cè)器通常有磁質(zhì)譜器、四極桿質(zhì)譜、飛行時(shí)間質(zhì)譜等。其中配備飛行時(shí)間質(zhì)譜(TOF)檢測(cè)器的SIMS是如今應(yīng)用最廣泛且精度最高的技術(shù)。TOF-SIMS的分辨率可以達(dá)到104，微區(qū)分辨率達(dá)到100nm2，深度分辨率達(dá)到1nm，動(dòng)態(tài)深度分析空間分辨率同樣可以達(dá)到亞微米級(jí)，通常適用于對(duì)薄膜多層材料或半導(dǎo)體器件元素?fù)诫s情況的分析，而且可以對(duì)微區(qū)進(jìn)行三維空間成像。微源檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的德國(guó)ION-TOF先進(jìn)TOF-SIMS檢測(cè)儀器，可以提供SIMS技術(shù)解決方案。

       按照掃描方式該技術(shù)可以分為靜態(tài)-SSIMS，和動(dòng)態(tài)-DSIMS，前者要求真空度小于10-7Pa，離子束能量小于5keV，同時(shí)保持較低的能量密度，穩(wěn)定地轟擊樣品表面。SSIMS將對(duì)樣品的破壞性降到最低，并能夠保證得到樣品最表面一層原子的信息，通常適合用于對(duì)難以分析的有機(jī)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，或?qū)悠繁砻孢M(jìn)行微區(qū)成像。

       相反，DSIMS是用高能的濺射離子束和分析離子束相結(jié)合，對(duì)樣品層層剝離的同時(shí)檢測(cè)被剝離出粒子的信息。下圖是靜態(tài)SSIMS的兩種典型應(yīng)用案例數(shù)據(jù)，前者為使用SSIMS對(duì)藥物進(jìn)行二次離子質(zhì)譜圖分析，得到藥物結(jié)構(gòu)，后者為對(duì)纖維或顆粒材料進(jìn)行二維微區(qū)成像。

公司介紹：

       微源檢測(cè)，是集研發(fā)分析測(cè)試服務(wù)、藥物質(zhì)量研究、基因毒雜質(zhì)研究、元素雜質(zhì)研究、結(jié)構(gòu)確認(rèn)、生物藥分析服務(wù)等一體，面向全球的獨(dú)立第三方生物醫(yī)藥研發(fā)測(cè)試服務(wù)公司。

由國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的科學(xué)服務(wù)企業(yè)上海泰坦科技股份有限公司（簡(jiǎn)稱：泰坦科技）參股成立，秉承“讓檢測(cè)精準(zhǔn)又高效”的價(jià)值觀：

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