CによるXPS分析₆₀ スパッタリング

アプリケーションノート

最近まで、以下のような技術を用いた有機分析 X線光電子分光法（XPS） or 飛行時間型二次イオン質量分析法（TOF-SIMS）試料の最表面層のみに限定されてきた。伝統的な不活性ガスイオンスパッタリング（典型的にはアルゴンを使用する）または他の単原子スパッタイオンのプロセスは、通常はもはや認識できなくなるまで有機材料の化学構造を大きく損傷するので、化学状態プロファイリングは不可能であった。

しかしながら最近、化学状態プロファイリングを可能にする新しいイオン銃が導入された。 EAGラボラトリーズはバックミンスターフラーレン（C₆₀ポリマー、および他の有機材料をスパッタエッチングするための、特に「バッキーボール」イオン銃。 Cと₆₀ スパッタリング我々は、全部ではないにしても、スパッタエッチングされた有機物の化学構造の多くを保持することができる。 Cのアプリケーション₆₀ スパッタリングと組み合わせて表面分析ツールは次のとおりです。

ポリマー中の添加剤移動の研究
の特徴化学組成深さのあるポリマー
汚染物より下の化学分析を容易にするための表面汚染物のスパッタ除去。
表面改質ポリマーフィルムの深さプロファイル研究（プラズマ、コロナ、化学処理など）。
特性評価ポリマー多層コーティングの開発と比較

Cの能力の2つの例₆₀ ＸＰＳ分析と組み合わせたイオン衝撃を以下に示す。第１の例では、ステンレス鋼上のポリ（乳酸 - コ - グリコール酸）、ＰＬＧＡの数百ｎｍ厚さのフィルムが、スパッタプロセス中の化学状態情報の優れた保持を実証するためにプロファイルされた。

生体吸収性ポリグリコリドPGAとポリラクチドPLA

図1と2は、受け取ったときと標準ArでスパッタリングしたときのPLGAのサーベイスキャンを比較したものです。⁺ イオンビーム（図1）とC₆₀⁺ イオンビーム（図2） The Ar⁺ PLGAをスパッタするのに使用されるイオンビームは、O信号の急激な損失を引き起こし、それはポリマーからのスペクトルのC1領域の劇的な変化として現れる（図3）。 Arによるスパッタリング⁺ イオンビームは、試料が本質的によりグラファイト状になるにつれて、ＣＯおよびＯ＝ＣＯ化学の劇的な減少およびＣＣ信号の増加を示す。これとは対照的に、図3は、Cの後のC領域も示しています。₆₀⁺ イオン衝撃は、受け取ったままの表面のそれとほとんど同じです。図4は、CとOの強度がC全体を通して一定のままであることを示しています₆₀⁺ PLGAを通して深さプロファイル。

2番目の例は、Cの使い方を示しています。₆₀⁺ 効率的な高分子表面洗浄ツールとしてのイオンビームこの例では、ポリテトラフルオロエチレン、ＰＴＦＥのサンプルは指紋で汚染されていた。図5に示すように、受け取ったままの表面のC1スペクトルは、予想されるCFに加えて、強い炭化水素線とより小さな酸化C成分を有する。₂ PTFEと一致するライン。 Ar +イオンビームによる汚染を除去しようとすると炭化水素は除去されますが、 - （CF）を部分的に破壊することによってフルオロカーボンの化学的性質を著しく損ないます。₂-CF₂)_n- 鎖。対照的に、この表面をCで洗浄する₆₀⁺ イオンビームによるダメージはほとんどありません。 2種類の炭素（表面炭化水素とPTFE）をプロットした図6の深さプロファイルは、Cによる汚染物質除去の効率を示しています。₆₀⁺ イオンビームと構造的に重要なCFの保持₂ 信号。

これらの例は、Cを使用する優れた見込みを示しています。₆₀ 従来の単原子スパッタリングを使用して取り組むことは非常に困難であると思われるサンプルを分析するための深さプロファイリングおよび表面洗浄。