「ポリアトミックイオン源を用いた飛行時間型SIMS法の高性能化の研究」

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11650834
• Research Institution: Seikei University
• Principal Investigator: 工藤 正博 成蹊大学, 工学部, 教授 (10114464)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 一戸 裕司 成蹊大学, 工学部, 助手 (50286902)
• Keywords: TOF-SIMS / 飛行時間型SIMS / ポリアトミックイオン源 / SF_5

Research Abstract

本研究課題においては、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)の一次イオン源、もしくはスパッターイオン源に、気体状ポリアトミックイオンを用い、有機物分子からの二次イオン生成確率を高めて検出感度を向上させるとともに、デプスプロファイル測定における深さ分解能を大幅に向上させ、表面微量分析法としてのTOF-SIMSの能力を高めることを目的としている。本年度は四重極型二次イオン質量分析装置(Q-SIMS)とX線光電子分光装置(XPS)を復合化したシステムに装着されているデュオプラズマトロン型イオン銃を用いて、SF_5^+等のポリアトミックイオン源の発生条件の最適化を検討している。SF_5^+イオンはSF_6ガスを電離イオン化して得られるが、安定した一次イオンビームとして用いるためには、微量の希ガス不純物を混入させた方が有利と考えられるため、SF_6及びArの最適ガス圧、放電条件を検討し、さらには、得られたイオンビームの収束特性等の評価を行っている。また、このような、化学的に活性なイオンを照射した固体表面で起こる化学状態変化をXPSスペクトルの化学シフトに注目して解析している。これまでのところ、PET,ポリカーボネート等の高分子試料の場合、イオンドーズ量を増してゆくとともに表面でのフッ化物や硫化物の形成が認められているが、今後の二次イオン発生強度の定量的な議論に不可欠な知見を得ることができた。