Bulk- und Tiefenprofilanalysen von funktionellen Schichten

In einem elektrischen Feld werden Argon-Ionen erzeugt und auf die als Kathode geschaltete Probe beschleunigt. Der Ar-Ionenstrom zerstäubt das Probenmaterial Schicht für Schicht. Die freigesetzten Atome und Molekülfragmente werden im Analysenraum vornehmlich durch Elektronenstoß angeregt. Durch Relaxation senden sie die frei werdenden diskreten Energiebeträge als Lichtquanten aus, die in einem optischen Emissionsspektrometer analysiert werden. Entsprechend des Anregungsvorganges wird dieses Verfahren Glimmentladungs- (optische Emissions-) Spektroskopie (engl. GDOES) genannt.

Je nach Wahl der Analysenparameter können auf diese Weise halbquantitative Bulk- und Schichtanalysen durchgeführt werden. Die Quantifizierung erfolgt mit Hilfe geeigneter Standards.

Unter anderen Bedingungen lässt sich die Probenzusammensetzung in Abhängigkeit von der Sputterzeit ermitteln. Eine Tiefenkalibrierung ermöglicht dann die Angabe der Probenzusammensetzung in Abhängigkeit von der erreichten (Krater-) Tiefe.

Tiefenprofianalysen geben Aufschluss über den Schichtaufbau und gegebenenfalls über Kontaminationen in Schichtsystemen.

Untersuchungsbeispiele: Funktionsschichten und Schichtsysteme in der Medizintechnik, in der Produktion optischer Komponenten und im Maschinenbau.