SIMSチュートリアル:理論

このSIMS理論のチュートリアルには、イオンビームスパッタリングおよびその他の効果の説明とともに、SIMSの使用法が含まれています。

今日、 SIMS 固体材料、特に半導体や薄膜中の微量元素の分析に広く使用されています。

SIMSイオン源は、事前の気化なしに固体試料からイオンを生成するためのほんのわずかのうちの1つである。 SIMS一次イオンビームは、直径がXNUMXμm未満に集束され得る。 一次イオンビームが試料表面に衝突する場所を制御することは、微量分析、すなわち微視的スケールでの元素の横方向分布の測定を提供する。 SIMS分析の間、試料表面はゆっくりスパッタされる。 スパッタリング中の連続分析は、深さプロファイルと呼ばれる深さの関数として情報を生成する。 スパッタリング速度が非常に遅い場合には、原子単層の10分の1未満しか消費せずに分析全体を実行することができる。 この低速スパッタリングモードは、深さプロファイルに使用される動的SIMSとは対照的に、静的SIMSと呼ばれる。 浅いスパッタリングは、試料表面に存在する有機物質へのダメージを最小限に抑えます。 得られたイオンフラグメンテーションパターンは分子種を同定するのに有用な情報を含む。 動的SIMSだけが定量的な情報をもたらすので、この表面分析コンピュータ支援命令パッケージでは動的SIMSだけが扱われる。

試料表面への一次イオンビームの衝突とそれに続く放出された二次イオンの質量分析は、二次イオン質量分析(SIMS)を構成する。

最も良いSIMSの参考文献は、A。Benninghoven、FGRüdenauer、およびHW Werner、Wiley、New York、1987による「二次イオン質量分析:基本概念、機器の側面、アプリケーション、および動向」(1227ページ)です。

イオンビームスパッタリング

衝撃一次イオンビームは、電子および光子と共に、試料材料の単原子粒子および多原子粒子ならびに再スパッタリングされた一次イオンを生成する。 二次粒子は、負、正、および中性の電荷を帯びており、それらはゼロから数百eVの範囲の運動エネルギーを有する。

SIMS理論 - イオンビームスパッタリング

SIMSに有用な一次ビーム種はCsを含む。+、O2+、O、Ar+、そしてガ+ 1と30 keVの間のエネルギーで。 一次イオンを注入し、試料原子と深さ1から10 nmまで混合する。

典型的なSIMS実験におけるスパッタ速度は、XNUMXとXNUMX nm / sの間で変化する。 スパッタ率は、一次ビーム強度、サンプル材料、および結晶方位によって異なります。

スパッタ収率は、衝突した一次イオンの数に対するスパッタされた原子の数の比である。 典型的なSIMSスパッタ収率は、XNUMXからXNUMXの範囲内にある。

スパッタリング効果

衝突カスケードモデルは、一次ビームがサンプル原子とどのように相互作用するかを定量的に説明するのに最も効果的です。 このモデルでは、高速の一次イオンが一連の二体衝突でターゲット原子にエネルギーを渡します。 エネルギーの高いターゲット原子(反跳原子と呼ばれます)は、より多くのターゲット原子と衝突します。 サンプル表面を通って反跳するターゲット原子は、スパッタされた材料を構成します。 サンプルの外側の単分子層からの原子は、約10 nmで駆動できるため、表面混合が発生します。 ノックオンという用語は、表面混合にも適用されます。

SIMS理論 - スパッタリング効果

スパッタリングは、スパッタクレーターの表面粗さを引き起こす。 格子欠陥は、すでに存在しているか、または表面混合によって導入されているかのいずれかであり、リボン、溝、隆起部、円錐形、および円錐形の集まりの形態をとる粗さに対する細菌であり得る。 多結晶材料は、結晶配向に依存する異なるスパッタ速度のために、粗いクレーターボトムを形成する。

二次イオンエネルギー分布

スパッタリングプロセスは、ある範囲の(並進)運動エネルギーを有する二次イオンを生成する。 エネルギー分布は、原子イオンと分子イオンでは明らかに異なります。 分子イオンは、内部振動モードおよび回転モードで運動エネルギーを有するので、比較的狭い並進エネルギー分布を有するが、原子イオンは、並進モードですべての運動エネルギーを有する。 次の図は、一、二、三原子イオンの典型的なエネルギー分布を示しています。

SIMS理論 - 二次イオンエネルギー分布
二次イオン収率 - 元素効果

SIMSイオン化効率はイオン収率と呼ばれ、イオン化されるスパッタ原子の割合として定義される。 イオン収量は、さまざまな元素に対して何桁にもわたります。 イオン収量に対する最も明白な影響は、陽イオンのイオン化ポテンシャルと陰イオンの電子親和力です。 たとえば、次の図は、イオン化ポテンシャルの関数としてプロットされた正イオン収量の対数を示しています。 イオン収率は、酸素スパッタリングによるシリコンマトリックス中のシリコンに対するものである。

SIMS理論 - 二次イオンが元素効果を生み出す

イオン化ポテンシャルと二次イオン収率との相関関係は完全ではありません。 変動は、サンプル行列と要素自体の両方に依存します。 例えば、サンプル中の酸素の存在は、ほとんどの元素について陽イオン収率を高めるが、フッ素はほとんどすべてのサンプルにおいて異常に高い陽イオン収率を示す。 ヘリウムやネオンなどの一部の元素は、写真に示されている傾向から外れています。

次の図は、相対イオン収率の対数が電子親和性に対してプロットされている、負イオンに対する同様の処理を示しています。 イオン収率は、セシウムイオンスパッタリングを用いたシリコンマトリックス中での測定に対するシリコンに対するものである。 4つのハロゲン化物はトレンドラインから最も離れている要素です。

SIMS理論 - 二次イオンが元素効果を生み出す
二次イオン収率 - 一次ビーム効果

他の要因が、SIMS測定における二次イオン化効率に影響を与える。 酸素衝撃は陽イオンの収率を増加させ、そしてセシウム衝撃は陰イオンの収率を増加させる。 増加は4桁までの範囲であり得る。

酸素富化帯における金属 - 酸素結合の結果として酸素増進が起こる。 これらの結合がイオン放出過程で破壊されると、その高い電子親和力が電子捕獲に有利に働き、その高いイオン化ポテンシャルが正電荷を阻害するので、酸素は負に帯電する。 金属には正電荷が残っています。 酸素ビームスパッタリングは表面層中の酸素濃度を増加させる。

セシウム衝撃で生成される増強された負イオン収率は、試料表面へのセシウムの注入によって減少する仕事関数によって説明することができます。 より多くの二次電子が表面電位障壁を越えて励起される。 電子の利用可能性が増加すると、負イオン形成が増加する。

イオン化効率のばらつきは、周期表に示されているように、元素ごとに分析条件が異なります。

SIMS理論 - 二次イオンが一次ビーム効果を生み出す
相対感度係数

SIMSによる定量分析は、以下の式に従って定義される相対感度係数を使用する。

SIMS理論 - 相対感度係数

主(または行列)要素は通常、参照として選択されます。 R(reference)にM(matrix)を代入して並べ替えると、次の式が得られます。

SIMS理論 - 相対感度係数

微量元素分析では、マトリックス元素濃度は一定のままであると仮定することができます。 マトリックス濃度は元素RSFと組み合わせて、より便利な定数RSFを得ることができます。

SIMS理論 - 相対感度係数

このRSFは、着目要素とサンプル行列の関数です。

SIMS理論 - 相対感度係数

RSFとCEの濃度単位は同じです。 これがRSF方程式の最も一般的な形式です。

RSFテーブル

以下のRSF値の表(R.G.Wilson、Int.J.Mass Spectrometry.Ion Proc。、XNUMX、XNUMX、XNUMXから)は、感度がどのように対象元素に依存するかを示す。 低RSFは高感度を意味します。 適度な濃度の高感度元素は電子増倍管イオン検出器を飽和させる可能性があることに留意されたい。

次のRSFは、酸素一次イオン衝撃、正の二次イオン、およびシリコンマトリックスについて測定されています。

SIMS理論RSFテーブル

これらのRSFは、セシウムの一次イオン衝撃、負の二次イオン、およびシリコンマトリックスについて測定されています。

SIMS理論 -  RSFテーブル
感度と検出限界

ほとんどの微量元素のSIMS検出限界は、1e12〜1e16原子/ ccです。 イオン化効率(RSF)に加えて、他のXNUMXつの要因が感度を制限する可能性があります。 電子増倍管の出力は、二次イオンがそれに当たっていない場合、ダークカウントまたはダーク電流と呼ばれます。 この暗電流は、機器の真空システム内の漂遊イオンと電子、および宇宙線から発生します。 カウントレート制限感度は、スパッタリングが検出器の暗電流よりも少ない二次イオン信号を生成する場合に発生します。 SIMS機器が分析対象元素を導入する場合、導入されたレベルはバックグラウンド制限感度を構成します。 真空システムに残留ガスとして存在する酸素は、バックグラウンドが制限された感度を持つ元素の例です。 二次イオンによって質量分析計の部品からサンプルにスパッタされた分析対象物の原子は、バックグラウンドのもうXNUMXつのソースを構成します。 質量干渉もバックグラウンドの感度を制限します。

深さ方向プロファイリング

時間の関数として選択された元素の二次イオン計数率を監視することは深さプロファイルを導く。 次の図は、シリコンマトリックス中のリンの測定に関する生データを示しています。 試料は、シリコンウエハへのリンのイオン注入によって調製した。 分析はCsを使用します+ 一次イオンと負の二次イオン。

SIMS理論 - 深さプロファイリング

時間軸を深さに変換するために、SIMSアナリストはプロフィロメーターを使用してスパッタークレーターの深さを測定します。 プロフィロメータは、クレーターを横切ってスタイラスをドラッグして垂直方向のたわみを記録することによって深さを決定する独立した機器です。 上記のリンの深さプロファイルの終わりに、プロフィロメトリーはクレーターの深さについて0.74 umを与える。 総スパッタ時間で割った総クレーター深さが平均スパッタ率を与える。

相対感度係数(RSF)は、縦軸をイオン数から濃度に変換します。 上記のリン注入に対する適切なRSF値は立方センチメートル当たりXNUMXEXNUMX原子であり、マトリックス電流(IM)は毎秒XNUMXEXNUMXシリコンイオンカウントである。 次の図は、深さ軸と濃度軸にプロットされた上記のリンの深さプロファイルを示しています。

SIMS理論 - 深さプロファイリング
深さの決断

深さの決断は平底のクレーターによって決まります。 現代の機器は、正方形領域上にラスターパターンで細く集束した一次ビームを掃引することによって均一なスパッタ電流を提供する。 いくつかの機器では、開口部はクレーター底部から二次イオンを選択するが、端部は選択しない。 あるいは、データ処理システムは、一次スパッタビームがそのラスタパターンの端部にあるときに生成されるすべての二次イオンを無視する。

RSF測定の規格

定量的SIMS分析には、RSF値を測定するための標準的な材料が必要です。 イオン収量は分析対象元素、スパッタリング種、およびサンプルマトリックスに依存するため、それぞれについて個別のRSFを測定する必要があります。 イオンインプラントは良い基準です。 事実上すべての要素を任意のマトリックスに埋め込むことができます。 イオンは、注入前に質量分析計を通過させて、注入の純度を保証することができます。 典型的な注入イオンエネルギーは50から300keVの範囲です。 通常、より重いイオンにはより高いエネルギーが使用され、0.2umを中心とする典型的な注入深さが生成されます。 最も重要なことは、注入イオン電流を統合して、総イオン線量を決定できることです。 ただし、全体の測定から二次電子およびイオン電流を除外するように注意する必要があります。

深さプロファイルのセクションに示されているリン注入生データは、シリコン中のリンのRSF値を計算するために使用することができる。 陰影を付けた領域は、リン注入からの総信号(3.68e6リンイオン)です。

RSF測定のためのSIMS理論標準

全信号を測定時間で割ると、測定中の平均リン二次イオン信号であるIi(XNUMXeXNUMX / s)が得られる。 平均注入濃度CI(2.69e4 atom / cc)を計算するには、注入量(この例では1平方センチメートルあたりの1e15イオン)とクレーター深さ(0.74 um)が必要です。

RSF測定のためのSIMS理論

シリコンマトリックス電流IM(XNUMXEXNUMX / s)を含めると、並べ替えられたRSF方程式に従ってRSF計算が可能になる。

RSF測定のためのSIMS理論

計算されたRSF値(1.09e23)は、RSF表のセクションに記載されている値(1.07e23)とよく一致しています。

バルク分析

均一に分散した分析物を含むサンプルでは、​​バルク分析は深さプロファイリングよりも優れた検出限界を、通常は1桁以上提供します。 より速いスパッタ速度はバルク分析における二次イオン信号を増加させる。 可能な最速のスパッタリングは、それらが平底(ラスター)クレーターのために要求されるように集束することができないので深さ分解能を犠牲にする強い一次イオンビームを必要とする。 それ以外の点では、バルク解析は深さプロファイルに似ています。 イオン強度データは時間の関数として表示されます。 これは、サンプルが確かに均質であることを確認するための手段を提供します。 典型的な異種サンプルでは、​​分析物は小さな混在物に集中しており、データストリームにスパイクが発生します。

質量スペクトル

質量スペクトルは、ある範囲の質量対電荷(m / z)比を走査しながらイオン信号を連続的に監視することによって予め選択された質量範囲内の二次イオンをサンプリングする。 質量分析器は、磁気セクタまたは四重極のいずれかであり得る。 質量スペクトルは、原子イオンと分子イオンの両方を検出します。 複数の原子を含む二次イオンは、SIMSでは分子イオンと呼​​ばれます。 分子イオンという用語は、フラグメント化の前に親イオンを指す有機質量分析でも使用されます。 すべての質量電荷比(m / z)が確実にサンプリングされるように、質量分析器を少しずつスキャンする必要があります。 質量単位あたり10ステップが一般的です。 より高い質量分解能では、ピーク幅あたり10個の質量増分がピーク形状を適切に定義します。 質量範囲がXNUMXの質量スペクトルは、少なくともXNUMXデータチャネルを有し、そのための合理的な分析時間はチャネル当たりXNUMXである。 次の図は、石炭フライアッシュ粒子の圧縮質量スペクトルを示しています。 スペクトルは、Li、Be、B、C、O、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Ti、Fe、Zr、Ba、Pb、Th、Uを明確に示している。 ThO、およびUO(m / z)100、1000、0.1、64、および72。 イオン強度は、元素の同位体存在量を反映しています。 たとえば、m / zでのケイ素同位体強度154、248、および254は、相対的なケイ素の天然存在比28:29:30に対応します。 二価Caのピークに注目++ m / z 20で。

SIMS理論 - 質量スペクトル
マス干渉

別のイオンが分析対象イオンと同じ公称質量を持つときはいつでも質量干渉が起こります。 このような干渉は等圧と呼ばれます。 例えば、シリコン中の鉄の分析中に、28Si2+ 56Feと同じ質量(m / z 56)を持つため干渉します+。 酸素 - 金属結合は特に安定しているので、酸化物は一般的な干渉です。 したがって、40CaO+ 56Feも妨害する可能性があります+ 測定値 多くの元素の低強度水素化物は元素自体より1質量単位高いように見えます。 良い例は、シリコン-30水素化物(30SiH)です。+これは微量リン分析を妨害する。 一次イオンはしばしばサンプル元素と結合して干渉を引き起こします。 例えば、133Cs32S2-は黄鉄鉱中の金の測定中、Au-(m / z 197)と同重体です(FeS2)。

高質量分解能

分析物/干渉対は同じ公称質量を有するが、それらの正確な質量は質量単位のほんのわずかな分だけ異なる。 正確な質量から公称質量​​を引いたものを質量欠陥と呼びます。 質量欠陥は、核内で陽子と中性子を一緒に保持する核結合エネルギーの違いから発生します。 質量欠陥は、水素の+ 0.0078から周期表の中央の元素の0.1からウランの+ 0.051までさまざまです。

質量欠陥の曲線は、比較的低い質量では分子干渉よりも高い質量を与え、より高い質量では反対の質量を与える。

SIMS理論マス干渉

以下のm / z 32領域のマススペクトルは、32Sと16O2の分離を示しています。

SIMS理論マス干渉

十分な質量分解能を有する質量分析計は、分子イオン干渉から原子イオンを分離することができる。 質量分解能は通常、m / delta mで指定されます。ここで、mは2つのイオンの公称質量、delta mはそれらの差です。 例えば、56Feと28Si2(m / z 55.9349と55.9539)は分離のためにm / delta m 5,600を必要としますが、Auと133Cs32S2(m / z 196.9666と196.8496)はm / delta m 1700を必要とします。 これら2つの同重体対は、原子イオンが、比較的低い質量では分子干渉よりも低い質量を有し、より高い質量では反対の質量を有する傾向を示している。

SIMS質量分析計の種類ごとに、さまざまな質量分解能があります。 例えば、(よく調整された)二重集束磁気セクタ機器は、m /デルタm XNUMXからXNUMXの範囲の質量分解能を有することができる。 二次イオン強度の損失は、質量分解能範囲の上限での動作に伴います。

マイナー同位体

微量同位体はしばしば干渉問題を解決することができます。 しかしながら、マイナー同位体二次イオン強度は(同位体比によって)より低く、検出限界はそれに対応してより高く(より悪く)、そしてRSF値は調整されなければならない(上)。 例えば、XNUMXFe同位体を用いた鉄の測定は、XNUMXSiXNUMXとXNUMXFeとの干渉を回避するが、XNUMXFe信号強度は、XNUMXFe / XNUMXFe同位体比(XNUMX)だけXNUMXFeよりも低い。 特定の同位体のイオン注入のようないくつかのプロセスは比を変えるので、天然存在同位体比はこれらの調整に常に使用できるわけではない。

元素による干渉

いくつかのケースでは、ある元素の同位体は他の同位体と同じ公称質量を持っています。 それらの分離は、いかなる市販のSIMS機器の能力をも超えて、超高質量分解能を必要とする。 例えば、104Ruと104Pdは互いに干渉し、分離するためにはm / delta m〜75,000を必要とします。 幸いなことに、非干渉同位体はほとんどの元素干渉に利用できます。

電圧オフセット

スパッタリングは、エネルギー分布を有する二次イオンを生成する。 電圧オフセット技術は、質量分析計のエネルギー分析器を使用して、広範囲の並進エネルギーから二次イオンを選択する。 オフセットは単に加速電圧の減少です。 エネルギー分析器は、より低い角度のイオンをより大きな角度で偏向させる。 物理的な障壁(エネルギースリットの内側ジョー)が低エネルギーイオンを遮断します。 より高い並進エネルギーで始まったイオンは質量分析器を通過します。 したがって、電圧オフセットは、原子種に対する分子干渉を区別する。 操作者はエネルギー遮断点を選択する。 XNUMX Vオフセットは、典型的なエネルギー分布から本質的に全ての二原子イオンおよび三原子イオンを除去するであろう。 同重体干渉の減少には分析的なトレードオフがあります。 ほとんどの単原子イオンも除去されます。 30 Vオフセットは通常、単原子イオン強度を10分の1に減少させます。 分析者は、この分析物シグナルの減少が許容できるかどうかを決定しなければなりません。 分析物信号強度の減少は、通常、例えば他の実験パラメータ、より高い一次ビーム電流またはより広い分光計スリットを変えることによって補償することができる。 次の図は、電圧オフセットの有無にかかわらず、シリコン中のヒ素の分析を示しています。 30Si28SiOHからの小さな干渉信号はm / z 30になります。 75ボルトオフセットで改善された検出限界に注意してください。

SIMS理論マス干渉
サンプル充電

SIMS一次イオンビーム、二次イオン、および二次電子は、試料表面に正味の電流を生成する。 サンプル材料が伝導すると、電流がサンプルを通って機器に流れます。 しかしながら、絶縁サンプルは電荷を蓄積する。 サンプルの帯電は一次ビームを拡散させて分析領域から逸らさせ、しばしば二次イオン信号を完全に排除する。 試料の帯電はまた、二次イオンのエネルギー分布を変化させ、それがそれらの透過および質量分析計による検出に影響を与える。 試料が導電性基板上の薄い誘電体であるとき、強い電界が発生する。 ナトリウムやリチウムなどの可動イオンは電界内を移動し、深さプロファイルはもはや元の層の組成を反映しません。 サンプル課金を管理するためにいくつかの技術が利用可能であり、それらはしばしば組み合わせて使用​​される。

電子衝撃

電子は、正の一次イオンおよび/または負の二次イオンと電子から生じる正電荷の蓄積を補償する。 低エネルギー電子ビームはより高いエネルギーがあらゆる入って来る電子のために一つ以上の二次電子を生成するのでよりよく働く。 低エネルギー電子ビームは、四重極SIMS装置でより簡単に実装され、四重極を絶縁材料に最適なシステムにします。 四重極とは対照的に、磁気セクター機器は陽イオン分光法のために試料を高い陽電位に維持し、低エネルギーの電子ビームを持ち込むことを困難にする。 高エネルギー電子ビームは、あまり効果的ではないが広く使用されている。

隣接する指揮者

試料上に配置された導電性グリッドは、イオン光学系への帯電の影響を減らし、電子源を試料の正に帯電した領域の近くに持ってくる。 一次イオンが衝突すると、導電体は二次電子を放出し、それが帯電領域に移動する。 同様に、サンプルは金やカーボンなどの導電性材料でコーティングされていることがよくあります。 分析を開始する前に、コーティングをスパッタで除去する必要がありますが、それは分析領域内に限られます。

負の一次イオンビーム

最も一般的な負の一次イオンビームはOであり、より一般的にはOを生成するのと同じデュオプラズマトロン源から入手可能である。2+。 一次Oビームは、地質サンプルの断熱に広く使用されています。

自動電圧オフセット

ほんの少ししか帯電していないサンプルについては、加速電圧に連続可変電圧オフセットを適用することができる。 自動電圧オフセット手順(自動ボルトと呼ばれる)は、多くの場合、機器制御ソフトウェアに組み込まれています。 デプスプロファイル解析の各サイクルの後、ソフトウェアはエネルギー分布測定を呼び出し、必要に応じて電圧オフセットを調整して分布のピークを一定に保ちます。

イオンイメージング

イオン画像は、試料表面上の位置の関数として二次イオン強度を示す。 画像の寸法は500 umから10 um未満まで異なります。 イオン画像は、イオン顕微鏡またはスティグマチックイメージング、およびイオンマイクロビームイメージングまたはラスタースキャンと呼ばれる2つの動作モードで取得することができる。 イオン顕微鏡法は、側方位置情報を失うことなく、質量選択されたイオンビームを試料から検出器に伝達することができるイオン顕微鏡/質量分析計を必要とする。 画像検出器は到着イオンの位置を示す。 イオン検出器が円形であるため、イオン顕微鏡画像は通常円形です。 1の横方向の解像度は可能です。 SIMS分析者は、信号強度を犠牲にしてより高い横方向解像度を有し、画像視野直径を犠牲にしてより高い質量解像度を有する画像を選択する。

イオンマイクロビームイメージングでは、細く集束した一次イオンビームがラスターパターンでサンプルを掃引し、ソフトウェアがビーム位置の関数として二次イオン強度を節約します。 マイクロビームイメージングは​​標準的な電子増倍管を使用し、画像形状は通常正方形のラスタパターン形状に従う。 横方向の分解能はマイクロビームの直径に依存し、液体金属イオン銃では20 nmまで拡張されます。 いくつかの機器は同時に高い質量分解能および高い横方向分解能を生じる。 しかしながら、一次ビームをより小さい直径に集束させることはビーム強度を減少させるので、SIMS分析者は高い横方向分解能と高い感度とを交換しなければならない。

SIMS理論イオンイメージング

例の(マイクロビーム)画像は、黄鉄鉱のサンプルからの黄鉄鉱(FeSXNUMX)粒子を示し、金は黄鉄鉱粒子の縁に位置している。 右側の画像は2S、左側の画像は34Auです。 数値スケールとそれに関連する色は、ピクセルあたりの異なる範囲の二次イオン強度を表す。

スパッタリング時間(画像深さプロファイル)の関数として画像を取得することによって三次元分析が可能である。 顕微鏡のスパッタリング速度はマイクロビーム速度を超え、しばしば数桁の大きさです。 したがって、顕微鏡画像化は、横方向画像のスケールにより適合性のある深度スケールを生成する。 マイクロビームイメージングは​​、3次元分析のために、または画像取得前にオーバーレイ層を除去するために、より速いスパッタリングが必要とされる場合を除いて、通常、画像特徴のより良い組み合わせを提供する。

同位体比の測定

同位体比の測定は、精度および精度の要件がより高いことを除いて、操作上深さプロファイルと同様です。 元素の全ての同位体は同じ化学的性質を有するので、イオン化および検出効率は異なる同位体に対してほぼ一定のままである。 0.1%の精度は一般的であり、精度は精度に近づきます。 誤差解析は精度が主にポアソン計数統計により制限されることを示した。 これらの精度を達成するためには、SIMS機器を注意深く調整し、干渉を排除しなければなりません。 わずかな磁石の不安定性がイオン信号の強度を変えないように、質量スペクトルのピークは平坦な頂部と急峻な側部を有するべきである。 この図は、m / z 2でのO32干渉の除去に必要なフラットトップピークと高質量分解能を示しています。 どちらも正確な34S / 32S同位体比を測定するために必要でした。

SIMS理論同位体比測定

同位体信号強度の比は、異なる質量における検出効率のわずかな変動、および信号強度に依存するわずかな変動に対して補正されなければならない。 これらの補正は通常予想される同位体比の範囲よりも大きい。

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