Mit der größten Neuanschaffung seit Bestehen baut das SGS Institut Fresenius in Dresden die Kapazität in der chemischen Oberflächenanalyse und Element-Tiefenprofilmessung aus. Die neue XPS-Anlage PHI Quantera II von Physical Electronics ist gegenwärtig eine der leistungsfähigsten auf dem Markt und bietet eine laterale Auflösung von 7 µm. Damit lassen sich künftig auch begrenzt zugängliche Flächen, wie etwa Bondpads in der Mikroelektronik genauer untersuchen.

SGS investiert sechsstellig in hochauflösendes XPS-Analysegerät

Das neue Gerät erlaubt ferner extrem hoch ortsaufgelöste chemische Analysen inklusive Verteilungsbilder von chemischen Verbindungen (Chemical Mapping). Dazu runden Element-Tiefenprofile unter Verwendung von Materialabtrag durch Sputtern wie auch zerstörungsfreie Tiefenprofile im oberflächennahen Bereich durch winkelaufgelöste XPS das Spektrum der neuen Möglichkeiten ab. Das SGS Institut Fresenius verfügt damit am Standort nun über zwei XPS-Anlagen und garantiert ihren Kunden somit überaus schnelle Bearbeitungszeiten und eine hohe Ausfallsicherheit. In Verbindung mit weiteren Analysesystemen, wie der Rasterelektronenmikroskopie (REM), der Augerelektronenspektrometrie (AES) und der Sekundärionenmassen­spektrometrie (SIMS und TOF-SIMS), ist das Dresdner SGS-Labor perfekt aufgestellt, wenn es um die hochauflösende Analytik von Oberflächen und Beschichtungen geht.  

25 Jahre Erfahrung in der hochauflösenden Oberflächenanalytik

Gerald Dallmann, Standortleiter bei der SGS in Dresden, sieht großes Potenzial für die neue XPS-Anlage. Schließlich scheuen es die meisten Industrieunternehmen aufgrund der hohen Anschaffungskosten und der anspruchsvollen Auswertung der Analyseergebnisse, eigene Kapazitäten in dieser Technologie aufzubauen. „Wir verfügen über 25 Jahre Erfahrung in der XPS-Analyse und den verwandten Oberflächen-Untersuchungsmethoden AES, SIMS und TOF-SIMS“, erklärt Dallmann. „Insofern ist unser Team aus Physikern und Materialwissenschaftlern seit Jahren mit der Beantwortung anspruchsvollster werkstoffkundlicher Fragen rund um die Oberflächenanalyse vertraut.“

Die Kunden der SGS kommen in der Regel aus der Mikroelektronik, der Sensorik, der Optik, der Medizintechnik sowie der pharmazeutischen Industrie. Sie wenden sich an die Dresdner Materialexperten, wenn es um die Bestimmung der Zusammensetzung und Dicke von Schichten geht oder die Aufklärung von Beschichtungsfehlern auf Optiken und Wafern. Ebenso gehört die Suche nach den Ursachen von Haftungs- oder elektrischen Kontaktproblemen, die Bestimmung der Reinheit von Oberflächen, die Analyse von Korrosionsschäden und Metallverfärbungen oder die Analyse von Adsorbaten zu den typischen Analyseaufgaben.

So funktioniert die XPS-Analyse

Bei der Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS), häufig auch ESCA (electron spectroscopy for chemical analysis) genannt, wird eine Probenoberfläche mit Röntgenstrahlen definierter Energie bestrahlt. Dadurch werden Photoelektronen freigesetzt, deren Energie charakteristisch für das emittierende Atom und dessen Bindungszustand (Oxidationszustand) ist. Da die Photoelektronen nur wenige Atomlagen durchdringen können, handelt es sich bei der XPS-Analyse um eine sehr oberflächensensitive Analysemethode. Um tiefer gelegene Schichten zu untersuchen – so genannte Tiefenprofile zu erstellen – werden einzelne Atomlagen mittels Ionenbeschuss abgetragen. Die XPS-Analyse gibt Auskunft über die qualitative und quantitative chemische Zusammensetzung von Materialien und liefert zusätzlich noch Information zu den chemischen Bindungen.

Kontakt

SGS INSTITUT FRESENIUS GmbH
Königsbrücker Landstr. 161
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