动态次离子质谱仪

由于这些仪器的质量分辨率相对有限（单位质量分辨率不能解决每超过一个峰值的质量），因此这些仪器越来越稀有。四级杆利用一个共振电场，其中只有特定质量的离子才能稳定通过震荡场。与扇形磁场仪器相类似的是，这些仪器需要在高一次离子电流下操作，且通常被认为是“动态二次离子质谱”仪器（比如用于溅射深度剖析和/或固体样品的总量分析）。　　如今，尽管这些设计在SIMS界最为常见，但仍有许多令人兴奋的新设计正不断出现，它们在未来可能会发挥更重要的作用。这些新设计包括多种质谱仪中的连续离子束设计（比如用四级杆或飞行时间质谱仪作串联质谱(MS-MS)分析），以及傅里叶变换离子回旋共振(FT-ICR)仪器，其质量分辨率接近一百万或更高。

[size=5][b] [/b][/size]　　采用脉冲一次离子源（LMIG, Cs, C60,Au，O2+,Ar+）等轰击样品，然后收集从样品表面激发出来的二次离子，采用质谱检测器（飞行时间、四极杆、扇形磁过滤、离子阱等），来收集这些二次离子，并且根据他们的质荷比（ｍ／ｚ）将它们分离，据此来判断分析材料的成分。　　 　　二次离子质谱仪分为静态- 二次离子质谱仪(S-SIMS) 和动态二次离子质谱仪(D-SIMS) ，其区分的标准就是根据入射的一次离子的剂量一般10^12atoms/cm2，成为静态二次离子质谱仪，一般采用飞行时间检测器，主要用于生物医药的有机物分析，半导体材料的污染物分析，存储材料分析，可以坚定有机的分子碎片。在分析过程中，材料表面的吸附物质及化学状态，对谱峰影响巨大。这也就是二次离子质谱中的“基体效应”。静态－二次离子质谱是一种无破坏的表面分析方法。最常见的静态- 二次离子质谱仪是飞行时间二次离子质谱仪。飞行时间二次离子质谱仪（TOF-SIMS: Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry）利用一次脉冲离子轰击样品，通过表面激发出的二次离子的飞行时间测量其质量（m/z 100,000），以分析样品的表面组成。　　动态－二次离子质谱仪，入射的一次离子的剂量一般10^1５atoms/cm2，对表面形成大量的溅射作用，是一种破坏性分析，主要用于地质研究，同位素定年分析，半导体掺杂的深度分析。主要采用的一次离子源为气体等离子源（Ａｒ／Ｏ２）或Ｃｓ离子源，一般要求样品导电性要好。

半导体生产：在晶圆的制备过程中，由于生产流程长，工序繁多，不可避免的会遇到污染，那么该如何分析检测这些濡染物呢？如何评价清洗工序的清洗的效果呢？可以考虑采用飞行时间-二次离子质谱仪来检测。样品制备：飞行时间-二次离子质谱仪作为一种表面分析工具，对样品制备要求非常严格。样品分析的表面绝对不能接触任何包装物，尤其是防静电袋，双面胶等等，这些都会对样品进行污染，常见的污染特征峰，防静电剂：阴离子：311，325，339等，对于双面胶其常见的污染物峰为（硅氧烷）：阳离子：28，43，73，143，281 等等，另外，样品也不能在空气或者办公室内放置过长时间，要不同样会测到大量污染物，而测不到污染物下面的成分，因为，其分析深度只有3~6nm。例如,在晶圆的表面上永远都可以测到大量的CH峰，其本质原因就是生产工艺或者空气中的CH化合物吸附在其表面。众所周知，其分析的检测限为ppm~ppb，相当高。所以，样品制备要极其严格。数据处理：一般上分析过程中要考虑，组合峰的出现，比如我们在分析单晶硅得时候，样品表面会不可避免地出现（正离子）１４，２７，２８，４５，等等一系列的峰，首先要学会辨认他们。比如２８，它可能是Ｓｉ２８，也可能是ｃ２ｈ４２８，如何区分他们，这就需要经验。欢迎大家分享自己的经验，如需详细讨论，可加入二次离子质谱ＱＱ群：100364310