Application of a liquid metal ion source to secondary ion mass spectrometry

Summary An indium liquid metal ion source has been incorporated in a quadrupole-based ion microprobe and its performance as a primary ion source for secondary ion mass spectrometry was evaluated. Secondary ion emission of pure elements was studied for 10 keV In⁺ and 10keV O ₂ ⁺ bombardment. For most of the elements investigated positive and negative secondary ion yields under In⁺ impact are comparable to those obtained with O ₂ ⁺ primary ions. In addition, depth profiles of a Ni/Cr multilayer sample (10 nm single-layer thickness), a shallow oxygen implant in silicon and oxide layers on niobium were obtained using In⁺ ions for sputter erosion. The results indicate that liquid metal ion sources can be applied successfully in secondary ion mass spectrometry.

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Verwendung einer Flüssigmetall-Ionenquelle in der Sekundärionen-Massenspektrometrie

Zusammenfassung Eine Indium-Flüssigmetall-Ionenquelle wurde in eine Quadrupol-Ionensonde eingebaut und ihre Einsetzbarkeit als Primärstrahlquelle in der Sekundärionen-Massenspektrometrie geprüft. Die Sekundärionenemission von Reinelementen wurde für 10 keV In⁺- und 10 keV O ₂ ⁺ -Bombardement untersucht. Für die meisten Elemente sind die positiven und negativen Sekundärionenausbeuten unter In⁺-Beschuß vergleichbar mit jenen, die man mit O ₂ ⁺ Primärionen erhält. Weiterhin wurden Tiefenprofile an einem Ni/Cr-Vielschichtsystem (Dicke der einzelnen Schichten 10 nm), einem oberflächennahen O-Implantationsprofil in Si- und Oxidschichten auf Nb unter Verwendung von In⁺-Primärionen gemessen. Die Ergebnisse zeigen, daß Flüssigmetall-Ionenquellen erfolgreich in der Sekundärionen-Massenspektrometrie eingesetzt werden können.