TOF-SIMS

TOF-SIMS檢測項目詳解：從表面分析到深度表征

一、表面元素分析

1. 檢測能力
   • 覆蓋元素周期表中 H（氫）至U（鈾）的全元素檢測，包括同位素（如¹²C vs. ¹³C）。
   • 檢測限低至 ppm甚至ppb級別，適合痕量元素分析。
2. 應用實例
   • 半導體芯片：檢測硅片表面金屬污染（如Na、K、Fe等），定位工藝污染源。
   • 電池材料：分析電極表面Li?分布，優化鋰離子電池性能。
   • 地質樣品：同位素比值測定（如?Li/?Li），用于礦物成因研究。

二、分子結構與有機成分分析

1. 檢測能力

   • 解析有機分子、高分子聚合物的分子式及碎片結構（如聚合物添加劑、表面活性劑）。
   • 區分化學結構異構體（如同分異構體、立體異構體）。

2. 應用實例

   • 高分子材料：鑒定塑料表面抗氧化劑（如Irganox 1010）的分布均勻性。
   • 制藥行業：分析藥物活性成分（API）在片劑表面的結晶狀態。
   • 法醫學：檢測指紋殘留中的有機分子（如脂肪酸、化妝品成分）。

三、表面成像與成分分布

1. 檢測能力

   • 提供微米至亞微米級（~100 nm）分辨率的成分分布圖（Chemical Mapping）。
   • 支持多元素/分子同步成像，揭示成分空間相關性。

2. 應用實例

   • 微電子器件：定位集成電路中金屬遷移導致的短路點（如Cu遷移成像）。
   • 生物組織：繪制腦切片中神經遞質（如多巴胺）的空間分布。
   • 涂層材料：可視化防腐涂層中緩蝕劑（如苯并三唑）的分散狀態。

四、深度剖析與三維重構

1. 檢測能力

   • 結合濺射離子槍（如C???、Ar?）逐層剝離表面，實現成分隨深度的變化分析。
   • 深度分辨率可達1-10 nm，構建三維成分模型。

2. 應用實例

   • 太陽能電池：分析鈣鈦礦層中PbI?的梯度分布對效率的影響。
   • 金屬鍍層：檢測Cr/Ni多層鍍層的界面擴散現象。
   • 考古文物：非破壞性分析青銅器表面腐蝕層的成分演變。

五、有機污染物與表面改性分析

1. 檢測能力

   • 檢測單分子層級別的有機污染物（如硅油、塑化劑）。
   • 表征表面改性層（如等離子體處理、自組裝膜）的化學組成。

2. 應用實例

   • 半導體制造：識別光刻膠殘留導致的光刻缺陷。
   • 醫療器械：驗證抗菌涂層（如Ag納米顆粒）的負載均勻性。
   • 包裝材料：檢測食品接觸材料中遷移的增塑劑（如鄰苯二甲酸鹽）。

六、生物與醫學樣品分析

1. 檢測能力

   • 分析細胞膜脂質、蛋白質、代謝物等生物分子，無需熒光標記。
   • 支持冷凍樣品分析，保留生物分子原始狀態。

2. 應用實例

   • 癌癥研究：對比腫瘤組織與正常組織的脂質組成差異。
   • 藥物研發：追蹤納米載藥粒子在細胞內的釋放行為。
   • 微生物學：研究細菌生物膜中群體感應分子的空間分泌模式。

技術優勢與局限性

• 優勢：
  • 超高靈敏度（亞單層檢測）、高質量分辨率（m/Δm > 30,000）。
  • 同時獲取元素、同位素、分子信息，支持成像與深度分析。
• 局限性：
  • 樣品需耐受高真空環境（生物樣品需特殊處理）。
  • 定量分析依賴標準樣品，數據解析需專業知識。

應用領域概覽

TOF-SIMS憑借其獨特的表面敏感性和分子識別能力，已成為材料科學、生命科學及工業質控中不可或缺的分析工具。隨著聯用技術（如與AFM、光學顯微鏡聯用）的發展，其應用邊界將持續擴展。

檢測機構資質證書

CMA認證

檢驗檢測機構資質認定證書

證書編號：241520345370

有效期至：2030年4月15日

CNAS認可

實驗室認可證書

證書編號：CNAS L22006

有效期至：2030年12月1日

ISO認證

質量管理體系認證證書

證書編號：ISO9001-2024001

有效期至：2027年12月31日

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