SIMS (Sekundärionen-Massenspektrometrie): Was ist damit gemeint?

Verfahren, bei dem die Probe mit Primärionen abgetragen wird und die dabei austretenden Sekundärionen massenspektrometrisch analysiert werden. Damit lassen sich Tiefenprofile von Spurenelementen wie Dotierstoffen mit einer Empfindlichkeit im ppm- bis ppb-Bereich messen.

Japanische Bezeichnung: SIMS(二次イオン質量分析法)

„SIMS (Sekundärionen-Massenspektrometrie)“ kommt in 1 Übungsfrage aus 1 Thema vor, darunter Werkstoffanalytik (REM, TEM, XRD, XPS).

Fachgebiet: Werkstoffanalytik (REM, TEM, XRD, XPS)

Selbst ausprobieren: Fragen zu SIMS (Sekundärionen-Massenspektrometrie)

Welches Verfahren eignet sich in der Fehleranalyse von Halbleitern am besten, um das Tiefenprofil der Dotierstoffkonzentration mit einer Empfindlichkeit im ppm- bis ppb-Bereich zu bestimmen?

  1. ASIMS (Sekundärionen-Massenspektrometrie)
  2. BEDX (energiedispersive Röntgenspektroskopie)
  3. CXRD (Röntgenbeugung)
Lösung und Erläuterung anzeigen

Lösung: A. SIMS (Sekundärionen-Massenspektrometrie)

Bei der SIMS wird die Probenoberfläche mit Primärionen wie O₂⁺ oder Cs⁺ abgetragen, und die herausgeschlagenen Sekundärionen werden massenspektrometrisch analysiert. Viele Elemente lassen sich mit einer Empfindlichkeit von ppm bis ppb und einer Tiefenauflösung von wenigen nm messen; für Profile von Bor, Phosphor und Arsen in Silizium ist sie das Standardverfahren. Da Material abgetragen wird, ist sie zerstörend, und eine genaue Quantifizierung erfordert Referenzproben derselben Matrix. Die Nachweisgrenze der EDX liegt grob bei etwa 0,1 Massen-% und reicht für die Messung von Dotierstoffkonzentrationen nicht aus. Die XRD untersucht Kristallstruktur und Gitterkonstanten und kann Konzentrationsprofile von Spurenelementen nicht messen.

„SIMS (Sekundärionen-Massenspektrometrie)“ in den Erläuterungen

Fragen, in denen „SIMS (Sekundärionen-Massenspektrometrie)“ vorkommt (1)

  1. Welches Verfahren eignet sich in der Fehleranalyse von Halbleitern am besten, um das Tiefenprofil der Dotierstoffkonzentration mit einer Empfindlichkeit im ppm- bis ppb-Bereich zu bestimmen?

Verwandte Begriffe

EDX (energiedispersive Röntgenspektroskopie) XRD (Röntgenbeugung) Auslöschungsregeln Bragg-Gleichung REM (Rasterelektronenmikroskop) Scherrer-Gleichung XPS (Röntgen-Photoelektronenspektroskopie)

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