PHI nanoTOF II飞行时间质谱仪™

TRIFT-V nanoTOF-II(三次聚集飞行时间)二次离子质谱仪是超灵敏的表面分析技术,可检测表面分子成分和分布,元素及其同位素。所有元素和同位素,包括氢都可以用飞行时间二次离子质谱分析。由初级脉冲离子束轰击样品表面所产生的二次离子,经飞行时间分析器分析二次离子的荷质比,从而得知样品表面信息。

PHI nanoTOF IITM 是第五代SIMS仪器,该仪器具有独特的专利飞行时间(TOF)分析仪,它拥有市场上TOF-SIMS仪器中最大的角度和能量接收标准,它使用了具有优良离子传输能力的三级聚焦半球形静电分析器,实现了高空间分辨率和质量分辨率。PHI nanoTOF IITM还具有很高的成像能力,可以表征形貌复杂的样品而没有阴影效应。

PHI nanoTOF II飞行时间质谱仪™特点:

立体收集角度大和深景深:

二次离子以不同的初始能量和角度从样品表面飞出,因此,即使是质量完全相同的离子,在分析仪内的飞行时间也会产生差异,飞行时间差是导致质量分辨率变差的原因之一。 nanoTOF Ⅱ采用的是三重聚焦静电分析仪(TRIFT型),可以同时矫正由初始能量和发射角的差异而发生的飞行时间差。TRIFT型分析仪的最大的特长优势,就是同时实现了高质量分辨率和高检测灵敏度,并且成像没有阴影。

同时实现高空间及高能量分辨模式:

nanoTOF Ⅱ装载了新开发的离子枪(对应的源为Bi,Au,Ga),空间分辨率最小能达到70纳米(Bi3++)。此外,在新设计的脉冲压缩(聚拢Bunched)机制,采用高质量分辨率模式,500纳米或以下(Bi3++)的空间分辨率,增加了三倍以上的电流密度,同时提高了灵敏度,空间分辨率和质量分辨率。

视野范围最小可至5微米:

下图显示的是在较高的空间分辨率下,PS/PMMA聚合物的成像。传统上来说,聚合物的分子分布结构,只能用AFM观察,但在这里,nanoTOF II也能做到。

低背景和亚稳抑制:nanoTOF II继承了上一代的设计优点,在TRIFT质谱仪中添加了能量过滤器(Energy Slit)来实现对亚稳态抑制 (Metastable Rejection) ,从而降低质谱的背景噪音。比较Reflectron型和TRIFT型为基础的质谱仪,明显地看到Reflectron型谱仪由于不具备亚稳抑制功能,其得到图谱背景噪音远高于TRIFT型的谱仪的背景噪音。

多种离子枪选配实现高精度深度剖析:

nanoTOF Ⅱ专用的深度分析溅射的离子枪,既有适用于无机化合物的高灵敏度分析的铯离子枪(适用于负离子分析)和氧离子枪(适用于正离子分析);也有适用于有机物薄膜深度剖析的C60离子枪枪和氩气体团簇(Ar-GCIB)离子枪,可在高的深度分辨率下,实现高灵敏度的深度剖析。

FIB-TOF三维深度分布成像:

TRIFT分析仪的内在特性可以通过成像FIB铣削坑的垂直型墙而不必倾斜样品。因此,材料的全3D特性化在连续FIB铣削和TOF-SIMS采集周期是可能的,而其三维图像重建也可以非常简单,因为样本在FIB切割和TOF-SIMS数据采集期间是不需要移动的。

SmartSoftTM-TOF配合WinCadence软件易于操作:nanoTOF II操作软件采用智能化 如‘流’的设计,让用户按照流程顺序,依次完成样品装载,样品定位,设定分析条件,开始图谱采集;并配合可视化的图形界面,形象地展示仪器的各个部件,及仪器当前的运行状况,实时显示仪器的参数。让用户一学就会,一看就懂。 

nanoTOF II仪器规格:Bi作为一次离子源时:

无机材料的质量分辨率(m/Δm):硅(28Si+和28SiH+)在12000以上

无机材料的质量分辨率(m/Δm):硅(28Si+硅和28SiH+)在12000以上

有机材料的质量分辨率(m/Δm):PET(104 amu)在12000以上

最小光束直径:70纳米(空间分辨率优先模式)、0.5μm(质量分辨率优先模式)

 nanoTOF II选配氩气体簇离子枪、C60离子枪、铯离子枪、氩/氧离子溅射枪、样品冷却/加热系统、样品高温加热系统、真空转移装置、氧微漏系统、Zalar高速旋转系统、聚焦离子束(Focused Ion Beam)、前处理室、各种样品托、离线数据处理系统、Static SIMS Library等。

PHI nanoTOF II飞行时间质谱仪™应用:

油漆和OLED材料: 油漆层和缺陷层内的表征,高质量碎片表征。

薄膜和涂料: 分析有机涂层,有机和无机涂料的成像分布。

无机及半导体器件: 晶圆工艺残渣物,缺陷分析,蚀刻/清洁残留分析,晶圆工艺中微量金属污染物分析;掺杂元素的3D成像分析。

磁存储器件: 介质表面的残留物,来自于工艺的污染物,包括有机和无机物,失效分析,润滑分析。

药物研究: 药物截面成像,新的药物缓释涂层的表征与发展。

生命科学领域: 研究组织和细胞