分析サービス

カーエレクトロニクスやライフサイエンスの分析・解析で
研究開発をサポートします。

表面分析装置

X線光電子分光分析装置(XPS, ESCA)による受託サービス

固体表面(~数nm)に存在する元素の定性、定量、化学結合状態を分析します。

概要

XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)では試料表面(~数nm)を構成する元素、組成だけではなく化学結合状態も調べることができます。分析対象元素はLi~Uです。
プローブに用いるX線のビーム径は最小10µmから設定可能であり、微小領域の分析にも対応しています。中和銃を用いた帯電補正による絶縁物の分析、Arイオンスパッタリングを併用することによる深さ方向組成分析も可能です。

原理

試料表面にX線を照射すると電子(光電子)が放出されます。この光電子のエネルギーと強度を測定することで、試料表面を構成する元素の組成、化学結合状態がわかる手法です。
本装置のX線照射で放出される光電子の深さは試料表面(~数nm)であり、最表面の元素情報を得ることが可能です。

特徴

走査型マイクロフォーカスX線源

・ビーム径10~200µmのX線を走査することでX線イメージ(SXI)による分析位置の決定が可能
・多点同時分析、線分析、面分析が可能
*SXI(Scanning X-ray Image):マイクロフォーカスX線により励起された光電子をアナライザーで取り込んだイメージ

走査型オージェ電子銃

・線源の切り換えのみでSXIと同一箇所を鮮明にSEM観察可能
・オージェ電子分光分析(AES)により、XPSでは狙うことが難しい微小領域の定性、定量分析が可能

Arガスクラスターイオン銃(Ar-GCIB)

・従来の単原子Arイオンに比べて低損傷でスパッタリングできるため、有機物の深さ方向組成分析が可能
・無機材料の化学状態変化を抑制した、表面有機汚染物質のクリーニングに有効

加熱冷却機構

・加熱冷却は-140~600℃、加熱のみの場合は室温~800℃まで対応(設定温度)
・前処理室での加熱冷却だけでなく、測定室でも可能

トランスファーベッセルを用いた大気非曝露分析

・グローブボックスを用いて大気曝露させずにサンプリングを行い、装置内への試料搬入が可能
・トランスファーベッセルはφ60mmのサンプルホルダーに対応
・大気に曝すことなくLiイオン二次電池の電極表面の組成や化学結合状態を評価可能

用途

マッピング分析、微小部分析

・材料表面の異物やコンタミの定性・定量分析、酸化状態の分析が可能
・EDX(EDS)に比べて表面敏感な手法であるため、厚さ数nm程度の残渣やシミの分析が可能

表面改質、摩擦面、剥離界面の化学結合状態分析

・表面改質処理による官能基の評価が可能
・摺動により摩擦面に形成された反応生成物の評価が可能

Arイオンを用いた深さ方向組成分析

・ステンレス表面の不動態皮膜(厚さ数nm)の組成分布や化学結合状態を評価可能
・積層膜の組成および厚さを評価可能
・未知材料の深さ方向組成分析にも対応

設備紹介

  • アルバック・ファイ製

    PHI5000 VersaProbe Ⅲ

    ●所有事業所:神戸
    ●所有台数:1台

    ●X線源:単色化Al
    ●X線ビーム径:10µm~200µm
    ●最大試料寸法:φ60mmx8mmH
    ●搭載オプション
    走査オージェ電子銃(SAM)
    Arガスクラスターイオン銃(Ar-GCIB)
    加熱冷却機能(-140℃~600℃)
    大気非曝露機構(トランスファーベッセル)
    デュアルアノードX線源(Mg/Al)

Q&A

分析を依頼する際に必要な情報はありますか?
目的(開発品・不具合調査等)、分析内容(表面・深さ方向、定性・定量・状態分析の要否)、試料数、試料の膜構成・形状・大きさ、ご指定の分析元素の有無、切断可否、ご希望納期、注意事項等の事前情報があればよりスムーズに進めさせていただきます。
検出下限はどの程度でしょうか?
元素によっても異なりますが、0.5atomic%程度です。
分析できない試料はありますか?
超高真空中で測定するため、液体やガスを放出する試料の測定はできかねますが、一度お問い合わせください。
無機材料、有機材料問わず、粉末も測定可能です。
分析試料はどのように送付すれば良いでしょうか?
アルミホイルや薬包紙に包んでお送りいただくか、スチロールケースに入れてお送りください。
分析を依頼する際の注意点はありますか?
試料を素手で触ると、試料が汚染されて分析に影響してしまいますのでご遠慮ください。
化学結合の情報(酸化物や金属、官能基)は得られますが、FT-IRのように高分子材料や有機化合物の同定は苦手としています。
試料の調整(切断、洗浄)から作業を依頼することは可能ですか?
切断設備を所有しておりますので、大きい試料のままでも構いません。
試料を超音波洗浄することも可能です。
データはどのような形式でいただけますか?
測定前にご指定のフォーマットもしくは弊社のフォーマットにて報告書を作成致します。
深さ方向組成分布の数値データはエクセル形式で提出します。
深さ方向分析の横軸をSiO₂換算ではなく、実測値を用いて変換可能ですか?
深さ方向分析で膜界面が決定できれば、断面SEMやTEM等の実測値を用いて変換可能です。
立会い測定は可能ですか?
弊社にお越し頂き立会いでの測定が可能です。
測定後の試料は返却してもらえますか?
サンプリングの際に小片化した試料も含めて返却しております。
お預かりする試料の小片化に制約があればその旨お伝え頂けましたら対応いたします。

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