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二次离子质谱仪(SIMS)的原理及应用 被引量:6
1
作者 田春生 《中国集成电路》 2005年第8期74-78,73,共6页
二次离子质谱仪(SIMS)是表面分析中应用最广泛的技术之一。它的特点是高灵敏度(最低可探测浓度为ppm ̄ppb数量级)和高分辨率(大约10!)。由于半导体材料的特殊性,即其电学特性是由微量元素所决定的,在掺杂、沾污等测量分析中SIMS已成为... 二次离子质谱仪(SIMS)是表面分析中应用最广泛的技术之一。它的特点是高灵敏度(最低可探测浓度为ppm ̄ppb数量级)和高分辨率(大约10!)。由于半导体材料的特殊性,即其电学特性是由微量元素所决定的,在掺杂、沾污等测量分析中SIMS已成为不可替代的手段。本文将对SIMS的原理及应用进行较为详细的介绍。 展开更多
关键词 二次离子质谱仪 灵敏度 半导体材料 分辨率 电学特性 表面分析
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适温离子交换掺铒铌酸锂薄膜的制备研究
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作者 何雨轩 吴江威 +1 位作者 陈玉萍 陈险峰 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2024年第3期441-448,共8页
本文通过制备KNO_(3)和Er(NO_(3))_(3)熔融混合物,将其与铌酸锂薄膜在高温管式炉中混合进行适温热扩散,并结合退火工艺,发明了一种直接在铌酸锂薄膜上掺杂Er^(3+)的方法。通过不断变换热扩散温度、掺杂试剂浓度比例和晶体切向等参数,用... 本文通过制备KNO_(3)和Er(NO_(3))_(3)熔融混合物,将其与铌酸锂薄膜在高温管式炉中混合进行适温热扩散,并结合退火工艺,发明了一种直接在铌酸锂薄膜上掺杂Er^(3+)的方法。通过不断变换热扩散温度、掺杂试剂浓度比例和晶体切向等参数,用控制变量法探究了不同参数对适温离子交换法掺杂Er^(3+)效果的影响,在热扩散和退火温度360℃及KNO_(3)和Er(NO_(3))_(3)质量比25∶1的参数设置下获得了表面形貌较佳的Z切掺铒铌酸锂薄膜。通过飞行时间二次离子质谱仪并利用已知掺杂浓度的薄膜进行定标,检测了所获得的掺铒铌酸锂薄膜中的Er^(3+)浓度情况,对所采用适温离子交换法的有效性进行了验证。这一方法大幅简化了铌酸锂薄膜掺杂的工艺,同时节约了成本,有助于后续在铌酸锂薄膜平台上实现分区掺杂的工作,为未来定制化铌酸锂光子集成平台的搭建提供参考。 展开更多
关键词 铌酸锂薄膜 Er^(3+) 适温离子交换 二次离子质谱仪
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二次离子质谱的一次离子光学系统 被引量:3
3
作者 王亮 徐福兴 丁传凡 《质谱学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期1-6,共6页
二次离子质谱仪作为一种强大的表面分析工具,在表面分析领域有着非常广泛的应用。本文报道了一种用于二次离子质谱仪的一次离子光学系统,它可以对电子轰击电离源产生的一次离子进行有效的加速与聚焦,形成稳定的、能量在0~5kV范围内连... 二次离子质谱仪作为一种强大的表面分析工具,在表面分析领域有着非常广泛的应用。本文报道了一种用于二次离子质谱仪的一次离子光学系统,它可以对电子轰击电离源产生的一次离子进行有效的加速与聚焦,形成稳定的、能量在0~5kV范围内连续可调的离子束流。同时,该光学系统可以在两种聚焦模式下工作,产生两种不同性能的离子束流。实验结果表明,采用电子轰击电离源作为一次离子源的条件,该离子光学系统能够将离子束聚焦至直径为20μm的束斑,其一次离子束流密度最高可达到503.2mA/cm2,可以实现对一般样品(如材料或生物样品)的表面成分分析。 展开更多
关键词 二次离子质谱仪 一次离子光学系统 离子束流密度 离子束斑
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微粒定位技术研究 被引量:3
4
作者 刘国荣 李井怀 +3 位作者 李静 郭士伦 王林博 李安利 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期453-459,共7页
在直径25 mm的石墨垫上镀膜或粘贴制作微定位标记,进行SEM-SEM、SIMS-SIMS、SEM-SIMS之间的微粒定位。SEM-SEM之间的微粒定位偏差约为10μm,而SEM-SIMS和SIMS-SIMS之间的微粒定位精度偏差约为15μm。实验表明:粘贴制作微定位标记和矩阵... 在直径25 mm的石墨垫上镀膜或粘贴制作微定位标记,进行SEM-SEM、SIMS-SIMS、SEM-SIMS之间的微粒定位。SEM-SEM之间的微粒定位偏差约为10μm,而SEM-SIMS和SIMS-SIMS之间的微粒定位精度偏差约为15μm。实验表明:粘贴制作微定位标记和矩阵定位算法的组合是一种简便、适应性强、成本低和有效的微粒定位和再定位方法。 展开更多
关键词 微粒 定位 扫描电镜 二次离子质谱仪
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抽气碰撞法回收擦拭样品上铀微粒方法 被引量:3
5
作者 王同兴 李井怀 +5 位作者 张燕 赵永刚 常志远 李少伟 王凡 沈彦 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期112-116,共5页
建立了一种回收微粒的新方法——抽气碰撞法。擦拭布上的铀微粒通过抽气碰撞装置回收到导电胶上,用于二次离子质谱仪(SIMS)对微粒的同位素丰度比测量。使用扫描电镜(SEM)寻找和统计擦拭布和导电胶上的微粒数目,计算装置的回收率。该装... 建立了一种回收微粒的新方法——抽气碰撞法。擦拭布上的铀微粒通过抽气碰撞装置回收到导电胶上,用于二次离子质谱仪(SIMS)对微粒的同位素丰度比测量。使用扫描电镜(SEM)寻找和统计擦拭布和导电胶上的微粒数目,计算装置的回收率。该装置对核孔膜上直径为0.5~20.0μm的铅微粒回收率为(43±5)%,擦拭布上铀微粒回收率约为48%,回收微粒的分散性好。制备的样品可直接用于SIMS测量,SIMS对235 U与238 U同位素丰度比的测量值为0.007 25±0.000 09,测量标准偏差小于3%。 展开更多
关键词 微粒回收率 抽气碰撞法 二次离子质谱仪 同位素丰度比
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离子辐照产生的空位型缺陷对Si中B原子热扩散的影响 被引量:2
6
作者 刘昌龙 吕依颖 尹立军 《高能物理与核物理》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期1107-1111,共5页
使用二次离子质谱仪分析了附加的空位型缺陷对单晶Si中注入B原子热扩散的影响。Si中B原子是通过30keV B离子室温注入而引入的,注入剂量为2×10^(14)cm^(-2)。Si中附加的空位型缺陷通过两种方式产生:一是采用40或160keV He离子注入单... 使用二次离子质谱仪分析了附加的空位型缺陷对单晶Si中注入B原子热扩散的影响。Si中B原子是通过30keV B离子室温注入而引入的,注入剂量为2×10^(14)cm^(-2)。Si中附加的空位型缺陷通过两种方式产生:一是采用40或160keV He离子注入单晶Si到剂量5×10^(16)cm^(-2),并经800℃退火1h;二是采用0.5MeV F或O离子辐照单晶Si到剂量5×10^(15)cm^(-2)。结果显示,不同方式产生的附加的空位型缺陷均能抑制注入的B原子在随后热激活退火中发生瞬间增强扩散效应,并且抑制的效果依赖于离子的种类和离子的能量。结合透射电子显微镜和卢瑟福背散射分析结果对以上抑制效应进行了定性的讨论。 展开更多
关键词 单晶Si 空位型缺陷 B扩散 二次离子质谱仪 透射电子显微镜 离子辐照 热扩散 原子 注入剂量 卢瑟福背散射
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几种新型号二次离子质谱仪采用的新技术 被引量:2
7
作者 游俊富 王虎 赵海山 《现代仪器》 2005年第1期39-41,38,共4页
本文简要叙述法国CAMECA公司 ,德国IONTOFGmbH公司新型的NanoSIMS5 0IMSWFIMSSCUITRATOFSIMSIV型二次离子质谱的特色 ,着重介绍这些仪器改进过的和新增加的仪器部件的原理。
关键词 二次离子质谱仪 离子图像 离子 同心旋转
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UHV/CVD生长锗硅材料的偏析现象 被引量:2
8
作者 吴贵斌 崔继锋 +1 位作者 黄靖云 叶志镇 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期161-163,共3页
本文对利用超高真空CVD方法生长的Si1 -xGex 合金外延层中的锗表面分布情况和Ge在界面偏析现象进行了深入的研究。通过XPS和SIMS图谱的研究 ,指出表面由于锗的偏析 ,造成锗在体内和表面的含量不同 ,在低温时生长锗硅合金 ,表面氢原子的... 本文对利用超高真空CVD方法生长的Si1 -xGex 合金外延层中的锗表面分布情况和Ge在界面偏析现象进行了深入的研究。通过XPS和SIMS图谱的研究 ,指出表面由于锗的偏析 ,造成锗在体内和表面的含量不同 ,在低温时生长锗硅合金 ,表面氢原子的吸附可有效地抑制锗的偏析 ,但随着温度的升高 。 展开更多
关键词 超高真空化学气相沉积法 锗硅合金 偏析现象 二次离子质谱仪 X射线光电子谱
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离子辐照对单晶Si中预注入B原子扩散的影响 被引量:1
9
作者 刘昌龙 B.J.Sealy +1 位作者 A.Nejim R.M.Gwilliam 《高能物理与核物理》 EI CSCD 北大核心 2001年第12期1238-1244,共7页
室温下使用MeV能量级Si,F和O离子对 5keVB离子预注入后的n -型单晶Si( 1 0 0 )进行了辐照 ,应用二次离子质谱仪测试分析了掺杂物B原子的分布剖面及其变化 .结果表明 ,高剂量Si,F和O离子的附加辐照可以抑制热激活退火中B原子发生的瞬间... 室温下使用MeV能量级Si,F和O离子对 5keVB离子预注入后的n -型单晶Si( 1 0 0 )进行了辐照 ,应用二次离子质谱仪测试分析了掺杂物B原子的分布剖面及其变化 .结果表明 ,高剂量Si,F和O离子的附加辐照可以抑制热激活退火中B原子发生的瞬间增强扩散 .在相同的辐照条件下 ,Si近表面区域中SiO2层的存在更有助于限制B原子的瞬间增强扩散 . 展开更多
关键词 离子注入 瞬间增强扩散 二次离子质谱仪 单晶Si 离子辐照 掺杂原子 MeV能量级 单晶硅 B
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关于IMS-3f二次离子质谱仪功能键的故障排除
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作者 赵梦璧 《现代科学仪器》 1994年第3期49-50,共2页
关键词 二次离子质谱仪 离子质谱仪 质谱仪 故障
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石墨化石油焦中微量氮含量的测定
11
作者 鲍晨光 刘洪波 +2 位作者 杨丽 戴煜 许鹏 《炭素技术》 CAS 北大核心 2022年第4期64-67,共4页
采用氧氮分析仪、二次离子质谱仪对不同热处理条件制备的石墨化石油焦的氮含量进行测定,发现2种仪器测得的氮含量存在较大的差异。结合2种仪器的检测结果和工作原理,探讨了2种仪器在测定石墨化石油焦氮含量时出现较大差异的主要原因。... 采用氧氮分析仪、二次离子质谱仪对不同热处理条件制备的石墨化石油焦的氮含量进行测定,发现2种仪器测得的氮含量存在较大的差异。结合2种仪器的检测结果和工作原理,探讨了2种仪器在测定石墨化石油焦氮含量时出现较大差异的主要原因。在分析2种仪器优缺点的基础上,提出了进一步提高氧氮分析仪检测氮含量准确度的思路。 展开更多
关键词 石墨化石油焦 氮含量 氧氮分析仪 二次离子质谱仪
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两种先进的材料分析仪 被引量:1
12
作者 实言 《航空维修与工程》 北大核心 2006年第5期46-47,共2页
关键词 材料分析仪 航空 二次离子质谱仪 原子探针显微镜
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红外半导体材料SIMS分析研究 被引量:1
13
作者 李乾 折伟林 +1 位作者 周朋 李达 《红外》 CAS 2018年第11期17-20,共4页
介绍了二次离子质谱仪(Secondary Ion Mass Spectrometer,SIMS)的基本原理及其在焦平面红外半导体材料和器件制备工艺中发挥的重要作用。通过对掺砷碲镉汞和CdTe/InSb材料进行SIMS测试,研究了不同离子源和一次束流大小对测试结果的影响... 介绍了二次离子质谱仪(Secondary Ion Mass Spectrometer,SIMS)的基本原理及其在焦平面红外半导体材料和器件制备工艺中发挥的重要作用。通过对掺砷碲镉汞和CdTe/InSb材料进行SIMS测试,研究了不同离子源和一次束流大小对测试结果的影响,为后续SIMS分析技术在红外探测器材料的进一步研究奠定了基础。 展开更多
关键词 二次离子质谱仪 碲镉汞 红外焦平面
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Cu金属化系统双扩散阻挡层的研究 被引量:1
14
作者 王晓冬 吉元 +4 位作者 钟涛兴 李志国 夏洋 刘丹敏 肖卫强 《微纳电子技术》 CAS 2008年第3期179-182,共4页
采用二次离子质谱仪(SIMS)测试了SiON和Ta双层扩散阻挡层及Ta扩散阻挡层的阻挡性能;采用X射线衍射仪(XRD)测量了沉积态有Ta阻挡层和无阻挡层Cu膜的晶体学取向结构;利用电子薄膜应力测试仪测量了具有双层阻挡层Cu膜的应力分布状况。测试... 采用二次离子质谱仪(SIMS)测试了SiON和Ta双层扩散阻挡层及Ta扩散阻挡层的阻挡性能;采用X射线衍射仪(XRD)测量了沉积态有Ta阻挡层和无阻挡层Cu膜的晶体学取向结构;利用电子薄膜应力测试仪测量了具有双层阻挡层Cu膜的应力分布状况。测试结果表明,双阻挡层中Ta黏附层有效地将Cu附着于Si基片上,并对Cu具有一定的阻挡效果,而SiON层则有效地阻止了Cu向SiO2中的扩散。与Ta阻挡层相比,双阻挡层具有较好阻挡性能。有Ta阻挡层的Cu膜的{111}织构明显强于无阻挡层的Cu膜。离子注氮后,薄膜样品应力平均值为206MPa;而电镀Cu膜后,样品应力平均值为-661.7MPa。 展开更多
关键词 CU互连 氮氧化硅 扩散阻挡层 二次离子质谱仪 X射线衍射仪
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我国成功研发二次离子质谱仪关键部件
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《地质装备》 2011年第5期6-7,共2页
【本刊讯】国家科技支撑计划课题“二次离子质谱仪器核心技术及关键部件研究与开发”不久前通过验收。通过该课题的实施,新建和完善了5个质谱仪器关键部件研发基地和10多个研究试验平台,培养了一批优秀的质谱仪器研发人员,为今后大... 【本刊讯】国家科技支撑计划课题“二次离子质谱仪器核心技术及关键部件研究与开发”不久前通过验收。通过该课题的实施,新建和完善了5个质谱仪器关键部件研发基地和10多个研究试验平台,培养了一批优秀的质谱仪器研发人员,为今后大型高端质谱仪器的自主研发奠定了基础。 展开更多
关键词 二次离子质谱仪 自主研发 关键部件 质谱仪 研究与开发 科技支撑 试验平台
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SIMS测试中的一次离子束研究
16
作者 李乾 师景霞 +2 位作者 王丛 申晨 折伟林 《红外》 CAS 2021年第1期16-20,共5页
介绍了二次离子质谱仪(Secondary Ion Mass Spectrometry,SIMS)测试中一次离子束的各参数对测试的影响。研究发现,离子源的选择由分析元素决定,一次束能量决定深度分辨率,入射角度影响溅射产额,一次离子束的束流密度影响溅射速率。因此,... 介绍了二次离子质谱仪(Secondary Ion Mass Spectrometry,SIMS)测试中一次离子束的各参数对测试的影响。研究发现,离子源的选择由分析元素决定,一次束能量决定深度分辨率,入射角度影响溅射产额,一次离子束的束流密度影响溅射速率。因此,在SIMS测试中,需要根据分析目的调节相应参数,以获得较好的分辨率。 展开更多
关键词 二次离子质谱仪 一次离子 刻蚀速率
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SIMS测量激光诱导扩散Zn的浓度分布
17
作者 张雪琴 吴云峰 +1 位作者 叶玉堂 焦世龙 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第7期21-24,共4页
通过SIMS对激光诱导扩散杂质浓度分布的研究,提出了一个测量扩散区只在μm量级或10μm 量级范围内的杂质浓度分布的方法。首先利用光刻的方法在基片表面标识出扩散窗口,然后进行激光诱导处理。用SIMS对制成的扩散样品定量分析,通过扫描... 通过SIMS对激光诱导扩散杂质浓度分布的研究,提出了一个测量扩散区只在μm量级或10μm 量级范围内的杂质浓度分布的方法。首先利用光刻的方法在基片表面标识出扩散窗口,然后进行激光诱导处理。用SIMS对制成的扩散样品定量分析,通过扫描探针显微镜测量刻蚀深度,由此实现了微小扩散区掺杂浓度-深度分布的研究。 展开更多
关键词 激光诱导扩散 微小扩散区 二次离子质谱仪
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钠钙硅玻璃表面硫的扩散研究
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作者 孟政 汪洪 +1 位作者 黄幼榕 姜宏 《建筑玻璃与工业玻璃》 2015年第6期13-15,共3页
利用二次离子质谱仪(SIMS)得到钠钙硅玻璃上下表面硫的含量分布。根据菲克第二定律,理论推导得到S^6+和S^2-的扩散模型,通过对硫含量分布的拟合发现该模型可以很好地反映玻璃上下表面硫(S^6+和S^2-)的分布。拟合计算得到S6~扩... 利用二次离子质谱仪(SIMS)得到钠钙硅玻璃上下表面硫的含量分布。根据菲克第二定律,理论推导得到S^6+和S^2-的扩散模型,通过对硫含量分布的拟合发现该模型可以很好地反映玻璃上下表面硫(S^6+和S^2-)的分布。拟合计算得到S6~扩散系数的数量级为-16,S^2-扩散系数的数量级为-19;下表面S^6+和S^2-的扩散系数均大于上表面,这与玻璃上下表面接触的介质有关,锡更有利于硫的扩散。 展开更多
关键词 钠钙硅玻璃 玻璃表面 扩散模型 硫含量 二次离子质谱仪 S^2- 扩散系数 拟合计算
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新竹清华大学二次离子质谱技术的研发和应用
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作者 凌永健 林雨平 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 1998年第A12期30-34,共5页
新竹清华大学位于台北市南方70公里处,紧邻台湾矽半导体工业集中地之新竹科学工业园区。1991年新竹清华大学购入一台Cameca IMS-4f二次离子质谱仪,为台湾地区第一部开放供学术研究和工业服务用之二次离子质谱仪。... 新竹清华大学位于台北市南方70公里处,紧邻台湾矽半导体工业集中地之新竹科学工业园区。1991年新竹清华大学购入一台Cameca IMS-4f二次离子质谱仪,为台湾地区第一部开放供学术研究和工业服务用之二次离子质谱仪。本论文报道如何建立二次离子质谱分析技术以符合各种不同的需求,包括人员训练、标准品制备、研发分析方法和仪器维修。应用二次离子质谱分析技术于基础和应用研究。 展开更多
关键词 二次离子质谱仪 半导体 分子束磊晶
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MOVPE生成AlGaInAs/InP应变量子阱材料研究
20
作者 马宏 金锦炎 +1 位作者 江斌 赵修建 《武汉工业大学学报》 EI CSCD 2001年第2期12-14,共3页
用低压金属有机化学气相沉积 (L P- MOCVD)设备生长了 Al Ga In As压应变量子阱材料、应变补偿量子阱材料并进行了材料特性的测试 ,通过二次离子质谱仪 (SIMS)的测试讨论了材料中氧含量对材料特性的影响 ,通过采用高纯原料和纯化载气 ,... 用低压金属有机化学气相沉积 (L P- MOCVD)设备生长了 Al Ga In As压应变量子阱材料、应变补偿量子阱材料并进行了材料特性的测试 ,通过二次离子质谱仪 (SIMS)的测试讨论了材料中氧含量对材料特性的影响 ,通过采用高纯原料和纯化载气 ,生长出了较高质量的 Al Ga In As应变量子阱材料 :氧含量小 ,光荧光强度大 (2 5 m W,PL=0 .3) ,光荧光谱线窄 (FWHM=31me V) 展开更多
关键词 金属有机化学气相沉积 ALGAINAS INP 应变量子阱材料 应变补偿 二次离子质谱仪
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