Quantitative Bestimmung der Sekundärionenausbeuten sauerstoffbedeckter Metalle

Die physikalischen und chemischen Eigenschaften einer Fest­ körperoberfläche werden von ihrer Zusammensetzung im Bereich der obersten Atomlagen bestimmt. Eine möglichst genaue Kennt­ nis der chemischen Zusammensetzung der Festkörperoberfläche ist Voraussetzung für das Verständnis vieler technisch wich­ tiger Bereiche wie z. B. Katalyse, Korrosion und Dünnschicht­ technik. Ein Verfahren zur Oberflächenanalyse, das eine um­ fassende Information über diese Eigenschaften liefert, sollte daher folgende Forderungen erfüllen: 1. Anwendbarkeit auf beliebige Proben 2. Informationstiefe im Bereich einer Monolage 3. Nachweis von Elementen und Verbindungen 4. Trennung von Isotopen 5. Hohe Empfindlichkeit 6. Hohes Auflösungsvermögen 7. Keine Diskriminierung bestimmter Komponenten 8. Keine Beinflussung der Oberfläche durch den Analysenvorgang selbst Kein Verfahren zur Oberflächenanalyse kann alle diese Forderunger erfüllen. Im Vergleich zu anderen Verfahren wie z. B. der Auger­ Elektronen-Spektroskopie (AES) (1), der Photoelektronen-Spektros­ kopie (ESCA) (2,3) oder der Ionenrückstreuung (ISS) (4) besitzt die Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS) (5-8) jedoch folgende Vorteile: 1. Direkter Nachweis von chemischen Verbindungen, 2. Nachweis von Wasserstoff und seinen Verbindungen, 3. Trennung von Isotopen, 4. Hohe Empfindlichkeit für viele Elemente und Verbindungen. Damit ist das SIMS-Verfahren insbesondere zur Untersuchung von monomolekularen Oberflächenschichten und Oberflächenreaktionen sowie zur Spurenanalyse geeignet. Ein wichtiger Nachteil des - 2 - Verfahrens ist jedoch die für die einzelnen Elemente und Verbindungen um Größenordnungen verschiedene Nachweis­ empfindlichkeit, die zudem nicht nur von dem betreffenden Element bzw. der Verbindung selbst, sondern auch von dessen Umgebung, der "Matrix", abhängt.