Låga energier
Time-of-flight low-energy ion
scattering system
Time-of-flight low-energy ion scattering (ToF-LEIS)-systemet flyttades från Johannes Kepler University Linz i Österrike till Tandemlaboratoriet under 2018. ToF-LEIS är en analytisk teknik inom ytfysik som använder jämförelsevis långsamma joner. Dessa joner, som produceras från gaser som helium eller neon, har energier under 10 keV och kan därför inte färdas djupt in i materialet utan sprids från de yttersta atomskikten. Därmed är det möjligt att analysera den kemiska sammansättningen av dessa skikt med en upplösning på ned till 1 Å.
ToF-LEIS-systemet är kopplat till en kammare för provtillverkning och ytterlige analyser som gör det möjligt att tillverka, rengöra och analysera ytor inom ett och samma UHV-system. Denna uppställning är därför väl lämplig för att studera effekter på eller nära ytan som till exempel diffusion, adsorption eller ytkontamination. ToF-LEIS-studier som nyligen genomförts i vårt laboratorium inkluderar bildandet av olika kristallina strukturer i ultratunna nickelsilicidfilmer som är relevanta för kontaktskikt i modern elektronik. Ett annat exempel är ytsegregering och diffusion av komponenter i EUROFER97-stål som planeras att användas i framtida fusionskraftverk.
Ingår i Nuclear Materials and Energy, 2022
- DOI för An in-situ ToF-LEIS and AES study of near-surface modifications of the composition of EUROFER97 induced by thermal annealing
- Ladda ner fulltext (pdf) av An in-situ ToF-LEIS and AES study of near-surface modifications of the composition of EUROFER97 induced by thermal annealing
Ingår i Small, 2022
- DOI för Direct Transition from Ultrathin Orthorhombic Dinickel Silicides to Epitaxial Nickel Disilicide Revealed by In Situ Synthesis and Analysis
- Ladda ner fulltext (pdf) av Direct Transition from Ultrathin Orthorhombic Dinickel Silicides to Epitaxial Nickel Disilicide Revealed by In Situ Synthesis and Analysis
Specifikationer ToF-LEIS systemet
- Gasjonkälla som gör det enkelt att växla mellan olika gaser. Vanligt förekommande jonstrålar är H₂, He och Ne.
- Jonenergier mellan 0,5 och 10 keV.
- Elektrostatisk sönderdelning (”chopping”) av jonstrålen ger underlag för flygtidsmätningar.
- Detektion av bakåtspridda partiklar under en spridningsvinkel på 129°.
- Separering av laddade från neutrala spridda partiklar möjlig, vilket ger tillgång till information från olika skikt i provet.
- Upphettning av provet vid upp till 900°C.
- Tryck inuti kammaren: 2x10‾¹⁰ mbar.
Specifikationer provpreparation
- Provtillverkning av upp till 3 material samtidigt möjlig med Omicron-modellen EFM 3T.
- Uppställning för sputterrengöring av provet.
- Upphettning av provet vid upp till 1000°C.
- Utrustning för Auger-elektronspektroskopi (PHI-modell 10-155).
- Utrustning för lågenergielektrondiffraktion (ErLEED 3000 SPECS GmbH).
- Ultrahögvakuum med ett tryck på 4x10 mbar.
- Införande av gas i kammaren vid kontrollerat tryck möjligt.