Dienstleistung

Oberflächenanalytik

Die Oberflächenanalytik befasst sich mit der 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 bzw. 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 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), die Glimmentladungsspektroskopie (GDOES) oder auch die Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry (TOF-SIMS) eingesetzt.

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

Wie funktioniert es?

Die meisten Verfahren der Oberflächenanalytik beruhen auf einem gemeinsamen Grundprinzip: der Wechselwirkung zwischen der Materialoberfläche/-volumen und einer primären Anregung (verfahrensspezifisch). Dabei können die Anregungsteilchen Elektronen, Ionen oder elektromagnetische Strahlung (z. B. Röntgenstrahlung) sein, welche gezielt auf die Oberfläche geleitet werden. Die durch diese Wechselwirkung entstehenden Sekündärstrahlung (Ionen, Elektronen, elektromagnetsiche Strahlung, …) wird detektiert. Durch eine Auswertung dieser lassen sich Auskünfte über die chemische Zusammensetzung und die Struktur tätigen.
  • 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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