Relative ion sputtering yield measurements by integration of secondary ion energy distribution using a retarding-dispersive ion energy analyzer
Description
The application of a retarding-dispersive energy analyzer as the pre-filter of a quadrupole mass analyzer has made it possible to combine a standard high-speed Secondary Ion Mass Spectrometer (SIMS) and a high-resolution secondary-ion energy analyzer into one instrument. Data taken with this instrument indicate the presence of very significant high-energy tails in the energy distribution of all observed secondary ions, even with relatively low (2 keV) primary ion energies. The shape of the energy distribution varies widely from element to element, for atomic compared to molecular species sputtered from a clean metal surface, and depends, for a given species sputtered from a metal surface, on the degree of surface oxidation. The variations established in the present work are large enough to introduce in many cases substantial discrepancies between published values of both relative ion sputtering yields and surface elemental concentrations and values obtained by considering the complete energy distribution. Methods of obtaining accurate secondary ion yields by integrating the energy distribution are discussed. (orig.)
Abstract (German)
Durch die Verwendung eines verzoegernd dispersiven Energieanalysators als Vorfilter eines Quadrupol Massenanalysators wurde es moeglich ein herkoemmliches schnelles Sekundaerionen-Massenspektrometer (SIMS) und einen Sekundaerionen-Energieanalysator hoher Aufloesung zu einem Instrument zusammenzukoppeln. Die mit diesem Instrument aufgenommenen Daten zeigen die Existenz von sehr ausgepraegten Hochenergieflanken in der Energieverteilung aller beobachteten Ionen sogar bei relativ niederen Primaerenergien (2keV) der Ionen. Die Form der Energieverteilung variiert stark von Element zu Element und haengt fuer ein gegebenes von einer Metalloberflaeche abgesputtertes Atom vom Grad der Oberflaechenoxydation ab. Die in der vorliegenden Arbeit festgestellten Unterschiede sind gross genug um in vielen Faellen deutliche Widersprueche aufzuzeigen zwischen veroeffentlichten Ergebnissen der Sputterraten und Elementkonzentrationen an der Oberflaeche einerseits und Werten, die aus einer Beruecksichtigung der gesammten Energievertretung folgen, andererseits. Methoden zur Bestimmung genauer Sekundaerionenraten durch Integration der Energieverteilung werden diskutiert. (orig.)Additional details
Identifiers
- DOI
- 10.1007/bf00882637;
Publishing Information
- Journal Title
- Applied Physics
- Journal Volume
- 14
- Journal Issue
- 1
- Series
- Appl. Phys.
- Journal Page Range
- 89-97
- ISSN
- 0340-3793
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 9353456
- Subject category
- S75: CONDENSED MATTER PHYSICS, SUPERCONDUCTIVITY AND SUPERFLUIDITY;
- Descriptors DEI
- ENERGY SPECTRA; IONS; METALS; SECONDARY EMISSION; SPUTTERING; SURFACES
- Descriptors DEC
- CHARGED PARTICLES; ELEMENTS; EMISSION; SPECTRA
Optional Information
- Notes
- 8 figs.; 1 tab.; 36 refs.; Updated automatically by Metadata and Full-Text Enrichment Agent