Oberflächenanalytik
Typische Fragestellungen
Die Bandbreite an Fragestellungen ist nahezu unbegrenzt. Sie umfasst u.a.
- Bestimmung der Oberflächenzusammensetzung: qualitativ und quantitativ
- Fehleranalytik: z.B. Kratzerursachen und -tiefen, Delamination, Verfärbung sowie Glasfehler wie Schlieren, Knoten, Entmischungen, Kristalle und anderes
- Kontaminationen: organisch oder anorganisch
- Schichtanalytik: Schichtdicken und Zusammensetzung
- Partikelanalytik: Größenverteilung und Zusammensetzung
- Diffusionsprozesse: Auslaugung oder Anreicherungen in einer Grenzschicht oder Oberfläche
- Topographie: Rauheit sowie Morphologie
- Strukturanalyse: qualitative Analyse von Veränderungen der Struktureigenschaften oder der Prozessierungsbedingungen organischer und anorganischer Materialien
- Temperaturabhängige Oberflächenanalytik
- Glasdickenvariationen und Änderung der optischen Weglänge in Gläsern
- Und vieles mehr
Dabei ist unsere Analytik nicht auf Oberflächen beschränkt. Durch geeignete Präparationsmethoden wie Polieren, Brechen, Ätzen und Ionensputtern ist es uns möglich, fast alle Bereiche von Interesse an die Oberfläche zu bringen.
Methoden im Detail
Flugzeit-Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS)
Verfahren
Hierbei wird ein fokussierter Ionenstrahl auf die Probenoberfläche beschleunigt. Die Masse der dadurch herausgeschlagenen Sekundärionen wird dann mittels Flugzeitprinzip bestimmt.
Für die Spurensuche und zur qualitativen Bestimmung von Zusammensetzungen ist dieses Verfahren extrem leistungsstark.
Anwendungen
- Nachweis von Spurenelementen oder Sub-Monolagen
- Paralleler Nachweis und Analyse aller Elemente des Periodensystems sowie organischer Signale
- Ortsaufgelöste Darstellung (<100nm)
- Tiefenprofile (Tiefenauflösung im nm-Bereich)
- 3d-Aufnahmen aller Signale
Ramanspektrometrie
Verfahren
Bei der Ramanspektrometrie werden die sich auf bzw. in einer Oberfläche befindlichen Verbindungen (Moleküle oder Kristalle) mit einem Laser angeregt und beginnen zu schwingen. Das Laserlicht gibt dabei Energie ab, wodurch sich seine Wellenlänge je nach Art der Molekül- oder Kristall-Bindung ändert. Das daraus resultierende Spektrum wird mit Datenbanken abgeglichen, um das analysierte Material zu identifizieren.
Nicht nur die Art des Materials hat Einfluss auf die Änderung der Wellenlängen, sondern auch wie das Material vorliegt: So können sich die Schwingungen der Verbindungen – und somit die Änderung der Laserwellenlänge – auch geringfügig ändern, wenn z.B. das Material unter Spannung ist oder sich die Chemie des Materials geringfügig ändert. Auch Prozessparametern wie Temperatur oder Zeit können Einfluss auf die Molekülschwingung haben.
Anwendungen
- Materialidentifizierung
- Strukturanalyse
Optimierung von Reinigungsprozessen
Verfahren
Oberflächen haben oftmals eine sehr enge Prozesstoleranz bezüglich ihrer Oberflächenreinheit. Dabei gilt es nicht nur einen Prozess zu finden, um eine Oberfläche gemäß der Spezifikationen zu reinigen. Auch dürfen durch den Reinigungsprozess die Oberflächeneigenschaften (Topographie oder Chemie) nicht übermäßig verändert werden. Zur Prozessoptimierung stehen verschiedene Ultraschallbäder zur Verfügung, in denen der Reiniger, die Frequenz, Temperatur und Reinigungsdauer variiert und optimiert werden können. Die Synergie mit der Oberflächenanalytik führt zu einer effizienten Optimierung der Reinigungsprozesse.
Anwendungen
- Prozessoptimierung im industriellen Umfeld
- Transfer in die Produktion
- Beratung beim Kauf einer Industrieanlage
- Beschichtungsprozesse
- Klebeprozesse
- Optische oder pharmazeutische Anwendungen
Unsere Methoden der Oberflächenanalytik
- Sekundärionenmassenspektrometrie (ToF-SIMS) (akkreditiert)
- Raman-Spektrometrie (akkreditiert)
- Elektronenmikroskopie mit Röntgendetektor (SEM/EDX) (akkreditiert)
- Weißlichtinterferenzmikroskopie (WLI) (akkreditiert)
- Rasterkraftmikroskopie (AFM)
- Laserinterferometrie (akkreditiert)
- Lichtmikroskopie (akkreditiert)
- Automatisierte Lichtmikroskopie mit KI-basierter Auswertesoftware
- ATR/IR-Spektrometrie (akkreditiert)
- Laserinduced Breakdown Spektrometrie (LIBS)
- Partikelzähler
- Brillouinspektrometrie
Highlights
Unsere Vorgehensweise
Unsere Experten von SCHOTT Analytics freuen sich auf Ihre Fragestellung. Gemeinsam mit Ihnen gehen wir den gesamten Weg von der ersten Anfrage bis zur erfolgreichen Beantwortung Ihrer Fragestellung, so herausfordernd diese auch sein mag.
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Ganz gleich, ob Sie innovative Produkte entwickeln oder die Einhaltung von Vorschriften in regulierten Industrien sicherstellen wollen, das Fachwissen des akkreditierten SCHOTT Labors sichert Ihren Erfolg durch messbare Spitzenleistungen.