Sekundärionen-Massenspektroskopie (SIMS)

ist ein Verfahren zur Oberflächenanalyse von Festkörpern, welches sich vor allem durch seine hohe Nachweis- und Oberflächenempfindlichkeit auszeichnet. Die zu untersuchende Probe wird im Hochvakuum mit einem energiereichen Primärionenstrahl beschossen, wodurch aus der Oberfläche des Materials neben neutralen Atomen/Molekülen auch einfach oder mehrfach geladene Atom- bzw. Molekülionen herausgeschlagen werden. Diese Sekundärionen werden in einem Massenspektrometer aufgetrennt und dann anhand ihres Masse/Ladung-Verhältnisses und anhand und ihrer Intensitäten identifiziert. Die Sekundärionen-Massenspektrometrie ermöglicht es, chemische Elemente bis in den ppb-Bereich und innerhalb dünnster Oberflächenschichten (Informationstiefe: 1–5 nm) zu erfassen. Zusätzlich ergeben sich Hinweise auf die vorliegenden Bindungsverhältnisse. Durch schrittweises Abtragen und Analysieren einzelner Oberflächenschichten kann man ein dreidimensionales Verteilungsbild der verschiedenen Probenbestandteile erhalten. Anwendungsschwerpunkte sind die Messung von Elementverteilungen auf Oberflächen und/oder Tiefenprofilen sowie die Spurenanalyse.