Dienstleistung

Oberflächenanalytik

Die Oberflächenanalytik befasst sich mit Untersuchung von Materialoberflächen zur Gewinnung von Informationen über die chemische Zusammensetzung und Struktur (Morphologie). Sie ermöglicht die zuverlässige Aufklärung von Oberflächen, Grenzflächen, Schichten und Festkörpern. Durch ihre vielfältigen Einsatzmöglichkeiten ist sie ein hervorragendes Mittel in der Fehler- und Schadensanalytik, der Materialanalytik und Werkstoffprüfung, sowie wichtig für die Qualitätskontrolle und Forschung und Entwicklung (R&D).

Was wird untersucht?

Im Fokus der Oberflächenanalytik steht die Untersuchung der Oberflächenchemie und -morphologie. Für eine zielgerichtete Analyse ist die Anamnese der Frage-/Problemstellung ein wichtiger Schritt, um die Auswahl an geeigneter Verfahren und Methoden effizient zu gestalten.

Wird beispielsweise eine Fremdkontamination an der Oberfläche als Ursache für die Bildung von Flecken oder Farbveränderungen eines Bauteils vermutet, eignet sich die Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry (TOF-SIMS) als Verfahren.

Soll hingegen die Oberflächenstruktur untersucht werden, etwa zur Bestimmung von Porengrößen nach dem Beizen, kommt die Rasterelektronenmikroskopie (REM) zum Einsatz.

Für Fragestellungen, bei denen ein Tiefenprofil von der Oberfläche bis ins Volumen erforderlich ist (beispielsweise in der Halbleiterforschung) werden Verfahren wie die Röntgenphotoelektronenspektroskopie (XPS) oder die Glimmentladungsspektroskopie (GDOES) eingesetzt.

Tof-SIMS-Oberflächenanayltik-1
  • Chemische Oberflächenanalyse 
  • Kontaminations- und Rückstandsanalysen
  • Schadensanalysen
  • Schichtdicken- und Tiefenprofilanalysen
  • Topographische Untersuchungen
  • Mikroskopische Analysen

Wie funktioniert die es?

Die meisten Verfahren der Oberflächenanalytik beruhen auf einem gemeinsamen Grundprinzip: der Wechselwirkung zwischen der Materialoberfläche und Anregung (verfahrensspezifisch). Dabei können die Anregungsteilchen Elektronen, Ionen oder elektromagnetische Strahlung (z. B. Röntgenstrahlung) sein, welche gezielt auf die Oberfläche geleitet werden. Durch diese Wechselwirkung werden charakteristische Signale in Form von Sekundärionen, Photoelektronen oder anderen Strahlen/Teilchen, erzeugt, die detektiert und in ein Signal umgewandelt werden. Aus diesen Signalen lassen sich Rückschlüsse über die chemische Zusammensetzung, die Struktur sowie die Eigenschaften der obersten Schichten ziehen.
  • TOF-SIMS – Time-of-Flight mass spectrometry
  • IR – Infrarotspektroskopie
  • XPS – Röntgenphotoelektronenspektroskopie
  • REM – Rasterelektronenmikroskopie
  • EDX – Energiedispersive Röntgenspektroskopie
  • AFM – Rasterkraftmikroskopie
  • Lichtmikroskopie

Eine Übersicht aller Verfahren aus unserem Dienstleistungsspektrum finden Sie hier.

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