摘要：在材料科学和表面工程研究领域，精确表征材料表面及界面特性始终是科研人员面临的关键挑战。传统表面分析技术往往受限于检测灵敏度、空间分辨率或样品损伤等问题，难以满足纳米尺度材料表征的严苛要求。表面污染分析难：当样品表面出现几个原子层的污染时，常规EDS、XPS等设

在材料科学和表面工程研究领域，精确表征材料表面及界面特性始终是科研人员面临的关键挑战。传统表面分析技术往往受限于检测灵敏度、空间分辨率或样品损伤等问题，难以满足纳米尺度材料表征的严苛要求。

表面污染分析难：当样品表面出现几个原子层的污染时，常规EDS、XPS等设备难以精准识别

膜层结构看不清：对于多层薄膜材料，各层成分扩散情况无法直观呈现

有机组分检测弱：传统质谱对高分子材料、有机半导体的分子结构解析能力有限

三维成像需求高：材料表面成分的二维/三维分布对性能影响重大，但获取困难

这些痛点严重制约了新材料研发和工艺优化的进程，而TOF-SIMS飞行时间二次离子质谱仪为上述挑战提供了高效解决方案。

技术介绍

测试原理：

TOF-SIMS，全称为：Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry.

核心原理是通过用一次离子激发样品表面，打出极其微量的二次离子，根据二次离子因不同的质量而飞行到探测器的时间不同来测定离子质量的极高分辨率的测量技术。

技术能力:

TOF-SIMS 主要成分信息：

元素（H-U）、同位素、分析键接等

适用材料：有机和无机材料

信息深度：1-2nm

剖析膜层深度：纳米~微米

成分检出限：~ppm

定量能力：需要标准样品

数据类型：

（1）TOF-SIMS Spectrum 质谱

（2）TOF-SIMS depth profile 深度曲线

（3）TOF-SIMS 2D-Mapping

（4）TOF-SIMS 3D-Imaging 3D成像

应用场景

TOF-SIMS在材料分析中的主要应用：能源电池材料、半导体和电子器件、有机半导体（OLED & 钙钛矿）、矿物陶瓷、金属、生物医药、聚合物等材料的表面分析和膜层结构剖析。

（1）半导体膜层结构和成分扩散

（2）TFT表层成分分析

END

在科研探索的边界，我们始终相信---TOF-SIMS让微观真相触手可及！

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来源：米格实验室

来源：芯片测试赵工