29.07.2011
Plasma Profiling Mass Spectrometry (PPMS) zur Analyse von Schichten und Grenzflächen
Dr. Rainer Nehm , HORIBA Jobin Yvon GmbH
Viele physikalische, chemische und elektrochemische Prozesse finden in dünnen Schichten oder Grenzflächen statt. Eine genaue Kenntnis der Zusammensetzung dieser Schichten ist ein Schlüssel zum Verständnis der dort ablaufenden Prozesse. Insbesondere im Bereich neuer Energietechniken treten eine Vielzahl zum Teil recht komplexer Schichtsysteme auf. Hier sind zum Beispiel Solarzellen, Lithium Ionen-Batterien, Flüssigkristallsysteme oder aber auch organische Leuchtdioden (OLED = organic light emitting diode) zu nennen. Im Fall von OLEDs können komplex aufgebaute Schichtsysteme aufgrund der dort integrierten organischen Verbindungen vorkommen. Daneben gibt es aber auch jede Menge dünner Schichten, die uns tagtäglich im Alltag begegnen. Hierzu zählen zum Beispiel Verpackungen in der Nahrungsmittelindustrie oder aber auch Schichtsysteme auf Automobilen und anderen Gebrauchsgegenständen. Sie werden auf vielfältigste Weise hergestellt. Zu nennen wären zum Beispiel Eloxierungen, Chromatierungen, Phosphatierungen, Verzinkungen oder auch Verzinnungen.
Generell stehen zur Analyse von Schichten eine Reihe von Methoden zur Verfügung. Hierzu zählen unter anderem die Sekundärionenmassenspektroskopie (SIMS), die Sekundärneutralteilchenmassenspektroskopie (SNMS), die Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS), die Augerspektroskopie (AES) oder die Rutherford Backscattering Spektroskopie (RBS). Eine weitere Möglichkeit zur Analyse von Schichten und Grenzflächen stellt die sogenannte Plasma Profiling Mass Spectrometry (PPMS) dar. Hierbei handelt es sich um eine neue spektroskopische Methode.