D-SIMS

一、原理

动态-二次离子质谱（D-SIMS） 用气体等离子源轰击样品,使样品表面原子、分子或离子等溅射出来，用质量分析器接收溅射出的二次离子，通过分析其质荷比（m/z)获得二次离子质谱。由于D-SIMS的离子源为高密度离子束（原子剂量>1012 ions/cm2）,对样品的溅射作用大，故是一种破坏性分析。

二、设备型号、关键性能参数

设备型号：CAMECA 6f D-SIMS

关键性能参数：

双离子源：高亮度O2+源（1~15 kV），当电压=15kV时，最小离子束直径≤1 µm，Ip最大>4 µA；微束Cs+源（2~10 kV），当电压为10kV时，最小离子束直径≤1 µm，Ip最大>0.7 µA；强度稳定，20 min △I/I<1 %；

双聚焦质谱仪：扇形磁铁半径为120 mm，质量分辨率>20000(10%定义，高斯峰形)；10分钟以上磁场稳定性：M/M<15 ppm（M=133Cs2）、M/M<15 ppm（M=28Si）；深度分辨率：硅样晶中B delta层剖面的衰减长度，O2+，Ie=500eV，O2 flooding，溅射速度≥1 nm/min，深度分辨率≤1.9 nm/decade。

三、应用

无机样品沿纵向方向的浓度剖析和进行痕量杂质鉴定如地质研究、同位素定量分析、半导体掺杂的深度分析等。

（1）定性检测产品表面微小异物（≥10μm）（2）检测多层膜或单层膜的厚度和成分（厚度≥1nm）（3）分析表面超痕量物质成分，确定外来污染与否，检出限高达ppb级别（4）测试掺杂工艺中从表到内超低浓度的元素分布。