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GDMS (グロー放電質量分析)

Analytical Resolution versus Detection Limit

GDMSの原理及び特徴

固体試料を陰極としグロー放電を用いて試料表面をスパッタし、放出された中性粒子をプラズマ内のArや電子との衝突によってイオン化させる。

  • 周期律上で安定同位体を持つ殆どの元素(Li-U)の測定が可能
  • 多くの元素に対し、ppb-%レベルの測定が可能
  • マトリックス効果が小さく、標準試料の無い未知の材料でも定量分析に近い半定量分析が可能
  • 粉末, ワイヤー, 薄膜等、様々な形態でも補助材料を用いる事で直接測定が可能
  • 導電性を確保する事で、半導体材料や絶縁物でも直接測定が可能
装置写真

GDMS装置構成 -VG9000-

GDMS装置構成図

測定対象試料

  • 高純度金属
  • 合金
  • カーボン及び黒鉛製造品
  • 各種半導体材料, パワーデバイス
  • 酸化物, 炭化物, 窒化物, 硫化物等のセラミックス
  • 太陽電池用シリコン ⇒ 事例紹介
  • レアメタル, レアアース ⇒ 事例紹介
  • 主成分不確定な未知の材料
  • 二次電池正極材原材料 ⇒ 事例紹介

メガセル(ピンセル)方式

メガセル(ピンセル)方式図

分析に適した試料形状 −メガセル方式−

スパッタ領域全てを見る事が出来るため、バルクとしての試料情報を得るのに適している

分析に適した試料形状図

フラットセル方式

フラットセル方式図

分析に適した試料形状 −フラットセル方式−

  • 薄いフイルム状や平らな表面のサンプルに効果的
  • 基板上の薄膜も分析可能(最低数umの厚さが必要)
  • 深さ方向分析が可能
分析に適した試料形状図

粉末及び不定形試料の場合

Pin Cell方式またはFlat Cell方式どちらでも分析可能

*必要試料量:数-10g

補助材を用いることで試料を固定し測定可能

Ni超合金基板のバルク分析及び深さ方向濃度分析

Ni超合金基板のバルク分析及び深さ方向濃度分析図
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