Sammelbegriff für Analysenmethoden zur Charakterisierung von dünnen Schichten bzw. Festkörperoberflächen zur Ermittlung chemischer bzw. stöchiometrischer Zusammensetzungen und Strukturen.
Die Verfahren können prinzipiell in zwei Gruppen eingeteilt werden:
-
Verfahren, bei denen die Atome in der Festkörperoberfläche zur Emission von Elektronen und Photonen charakteristischer Energie angeregt werden (z. B. Auger-Analyse, Elektronenspektroskopie zur chemischen Analyse)
-
Verfahren, bei denen die aus der Oberfläche ausgelösten Atome oder Moleküle massenspektrometrisch identifiziert werden (z. B. Sekundärionen-Massenspektroskopie, Sekundärneutralteilchen-Massenspektroskopie)
Das Prinzip aller oberflächenanalytischen Verfahren beruht im Allg. darauf, dass man den Festkörper mit Photonen, Elektronen oder Ionen anregt und die Information durch emittierte Ionen, Neutralteilchen, Elektronen oder Photonen von der Festkörperoberfläche erhält.
Fortsetzung Tab. O 2
| Information durch | Anregung mit | ||
| Photonen | Elektronen | Ionen | |
| Photonen | RFA oder Sonderfall EDX EXAFS |
SXAPS BIS |
SCANIIR |
| Elektronen | PES XPS (ESCA) UPS |
AES EELS DAPS LEED RHEED |
INS |
| Ionen, Neutralteilchen | EID | SIMS SNMS ISS RBS |
|
| RFA oder Sonderfall EDX | Röntgenfluoreszenzanalyse | ||
| EXAFS | Röntgenabsorptionsfeinstruktur-Analyse | ||
| SXAPS | Röntgen-Austrittspotenzialspektroskopie | ||
| SCANIIR | Optische Spektroskopie zerstäubter Oberflächenteilchen | ||
| BIS | Bremsstrahlungsisochromatenspektrometrie | ||
| Fortsetzung Tab. O 2PES | Photoelektronenspektroskopie | ||
| XPS/ESCA | Elektronenspektroskopie zur chemischen Analyse | ||
| UPS | Ultraviolettphotoelektronenspektroskopie | ||
| AES | Auger-Analyse | ||
| EELS | Elektronen-Energieverlustspektroskopie | ||
| DAPS | Austrittspotenzialspektroskopie | ||
| LEED | Beugung langsamer Elektronen | ||
| RHEED | Reflexionsbeugung schneller Elektronen | ||
| INS | Ionenneutralisationsspektroskopie | ||
| EID | Elektroneninduzierte Desorption | ||
| SIMS | Sekundärionen-Massenspektroskopie | ||
| SNMS | Sekundärneutralteilchen-Massenspektroskopie | ||
| ISS | Ionenrückstreuspektrometrie | ||
| RBS | Hochenergie-Ionenrückstreuspektrometrie |
Die verschiedenen Oberflächenanalysenverfahren haben i. Allg. unterschiedliche Tiefenwirkungen (Lateralausdehnungen), die durch den Beschuss der zu analysierenden Oberfläche mit Elektronen, Photonen, Ionen etc. hervorgerufen werden und die Oberfläche beeinflussen. Diese Lateralausdehnungen können je nach Methodik und Anregungsspannung zwischen 100 und 5.000 µm liegen, was besonders bei der Analyse inhomogener Materialien bzw. bei Proben mit vorhandenen (dünnen) Belagsschichten jeweils zu berücksichtigen ist.
© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie
