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Qual é a relação entre a resolução de profundidade e a faixa de medição na espectrometria de massa de íons secundários (SIMS)? Em teoria, não há nenhuma, mas... pense nisso! Qual é a profundidade de uma cratera após o perfilamento SIMS com uma resolução de profundidade de cerca de 1 nm? Está na faixa de micrômetros? Certamente que não! Provavelmente dezenas ou talvez centenas de nanômetros. Você já viu perfis com 20 micrômetros de profundidade? Claro que sim! Mas qual é a resolução nesses casos? Dezenas de nanômetros... Não importa se consideramos perfis rasos ou extremamente profundos - a diferença entre a faixa máxima de medição e a resolução de profundidade, doravante chamada de relação escala/resolução, é de cerca de três ordens de magnitude. A propósito, essa limitação implícita é válida para outras técnicas usadas para determinar a composição elementar...
Mas vamos continuar com a técnica SIMS e nos fazer uma pergunta: realmente precisamos de uma relação maior entre escala e resolução? A resposta é sim! Há fenômenos que acontecem no nível atômico/subnanométrico, mas que podem abranger distâncias muito maiores, na faixa dos micrômetros. Por exemplo, a oxidação de materiais de carboneto ou a mistura da super-rede InAs/InAsSb. Outros, como a difusão de cobre no silício ou a fragilização do aço por hidrogênio, podem exigir uma resolução de dezenas de nanômetros e centenas de micrômetros de alcance. Em todos os casos, a relação entre escala e resolução necessária excede quatro ordens de magnitude.
Durante o webinar, você aprenderá como romper essa limitação implícita. Primeiro, uma série de desafios será identificada, juntamente com as soluções adequadas. Elas incluirão o polimento de íons para evitar o acúmulo de rugosidade no fundo da cratera, o ajuste automatizado do feixe primário para minimizar as flutuações de intensidade, a co-esputterização para evitar o efeito de sombreamento e a deposição de camada de césio in situ para evitar a dessorção de hidrogênio.
Uma ampla gama de exemplos será mostrada, sendo que para alguns deles a relação escala/resolução chega a cinco ordens de magnitude de diferença. Por fim, uma pergunta interessante será respondida: qual é o perfil de profundidade SIMS mais profundo já registrado?
Sobre o palestrante
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Paweł Piotr Michałowski é líder do Grupo de Pesquisa de Caracterização de Materiais e Dispositivos da Rede de Pesquisa Łukasiewicz - Instituto de Microeletrônica e Fotônica, com 20 anos de experiência em Espectrometria de Massa de Íons Secundários.
Atualmente, ele está usando a ferramenta CAMECA IMS SC Ultra com uma resolução de profundidade abaixo de 1 nm. Ele é especialista em análise de materiais ultrafinos e 2D e em medições de estruturas completas de dispositivos.
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