TOF-SIMS

La espectrometría de masas de iones secundarios de tiempo de vuelo (TOF-SIMS) es una técnica analítica altamente sensible que proporciona una caracterización química de las superficies de los materiales. Esto se logra utilizando un haz de iones enfocado a energías típicas de 10-30 keV, que inciden en la superficie de la muestra y, como resultado, los iones secundarios (SI) se emiten desde las capas atómicas más altas de la muestra.

El volumen de interacción generado por los iones es del orden de unos pocos nanómetros, que es mucho más pequeño que el generado por un haz de electrones, generalmente del orden de unos pocos micrones. Como resultado, TOF-SIMS puede lograr una mejor resolución lateral y de profundidad en comparación con otras técnicas de SEM analíticas químicas comunes como EDX.)

 

El TOF-SIMS proporciona una caracterización de la superficie de los materiales por medio de espectros de masas, perfiles de profundidad y mapas elementales / moleculares. Los espectros de masas permiten la identificación y cuantificación de elementos, y las especies moleculares presentes en las capas superficiales de la muestra, así como la distinción de isótopos y especies con masa nominal similar.

El perfil de profundidad, una capacidad ventajosa de esta técnica, se utiliza para detectar trazas de dopantes y otras impurezas en diferentes rangos de profundidad. Los elementos ligeros como Be, B y Li pueden detectarse en concentraciones muy bajas de pocas ppm.

Además, también es posible la caracterización química en 3D con alta resolución de masa y alta resolución de imagen espacial. TOF-SIMS es la técnica de caracterización ideal para aquellos campos de la ciencia y la tecnología donde la composición de superficies, películas delgadas o capas juega un papel esencial en el rendimiento.

 

En particular, el TOF-SIMS ha demostrado ser una poderosa técnica analítica para la industria de fabricación de baterías. Si bien las técnicas basadas en el análisis de rayos X no detectan a Li, la capacidad de detección de elementos ligeros que ofrece el TOF-SIMS la convierte en una técnica ideal para realizar investigaciones en baterías basadas en iones de litio.

La solución TESCAN para espectrometría de masas de iones secundarios se basa en la integración de un analizador ortogonal TOF-SIMS con sistemas TESCAN FIB-SEM. Dicha combinación permite la creación de perfiles de profundidad FIB in situ con imágenes de alta resolución de masa y resolución espacial alta. Este rendimiento superior proporciona al usuario la caracterización química en 3D y la información molecular de los materiales sólidos.