Röntgen-Photoelektronenspektrometer (XPS) Übersicht Oberflächenanalytik

System: Kratos axis Nova

Mit einer XPS-Analyse kann die chemische Zusammensetzung an der Oberfläche (oberste 5 – 10 nm) von Festkörpern quantitativ bestimmt werden. Zerstörungsfreie Detektion aller Elemente (ausser Wasserstoff und Helium) und Bestimmung der Oxidationszustände der vorhandenen Elemente.

Nützliche Hinweise:

Geeignete Proben:
  • vakuumbeständige, metallische (auch magnetische) und nicht-metallische Festkörper und Pulver
Probenvorgaben:
  • Probendurchmesser max. 100 mm, Höhe max. 20 mm. Grössere Proben können zerkleinert werden
  • verpackt in bspw. sauberer Aluminiumfolie
Messbereich/Optionen:
  • Qualitative Analyse: Nachweis aller Elemente (ausser H & He) und Bestimmung der Oxidationszustände auf der Oberfläche.

  • Quantitative Analyse: Bestimmung der chemischen Zusammensetzung an der Oberfläche. Detektionsgrenze 0.1 – 0.3 at% je nach Messzeit und Element.

  • Winkelaufgelöste Analyse: Durch ein Kippen der Probe kann die Informationstiefe bis auf die Hälfte reduziert werden. Dadurch erhält man Informationen über die Tiefenverteilung der Elemente und Oxidationszustände in den obersten 5 – 10 nm.

  • Tiefenprofile: Das Sputtern mit Argonionen erlaubt, dünne Schichten von der Oberfläche abzutragen um die chemische Zusammensetzung in Abhängigkeit der Probentiefe zu bestimmen, z. B. bei Oxidschichten oder dünnen Beschichtungen (bis zu 1 µm Dicke). Dickere Schichten können anhand eines Schrägschliffs analysiert werden.

  • Chemische Mikroskopie: Bilder der Elementverteilung oder der unterschiedlichen Oxidationszustände mit einer Auflösung bis zu 3 µm oder einer Messfläche bis zu 2 x 2 mm, mit Stitching auch grösser.

 

Anwendung(en)

  • Analyse der Sauberkeit (resp. Kontaminationen, Flecken, Verfärbungen)
  • Oberflächenmodifikationen
  • Beschichtungen etc.

Normenbezug

  • ASTM E1078
  • ISO 14606
  • ISO 15472
  • ISO 19318
  • ISO 20903

 

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