Projekt: Schaffung eines CiS-Analytik-Kompetenzzentrums (CAK) im Rahmen der Beschaffung eines hochauflösenden 3-dimensionalen Sekundärionenmassenspektrometriesystems
Vorhabens- Nr.: 2019 WIN 0006
Der Trend in der Nano- und Mikrotechnologie zur Fertigung immer feinerer und präziserer Strukturen, beispielsweise in Anwendungsfeldern der Elektronik, der Optik oder der Medizintechnik, macht eine Produkt- und Prozesskontrolle mit Hilfe nanoanalytischer Methoden unerlässlich. Nur durch eine hochpräzise Kontrolle und Charakterisierung von Nanostrukturen auf Oberflächen sowie in Festkörpern und heterogenen Stoffgemischen lassen sich die gewünschten Komponenten- und Produkteigenschaften realisieren.
Ziel des Infrastrukturprojektes ist der Aufbau eines Kompetenzzentrums für Messtechnik und Analytik, welche eigene Forschungsleistungen sowie Dienstleistungen mittels entsprechender Analysemethoden zur Absicherung der Produkt- und Prozessqualität für andere Firmen und Institute überregional realisiert. Mit der Erhalt der Zuwendung gemäß Richtlinie des Freistaats Thüringen zur Förderung von Forschung, Technologie und Innovation (FIT) bei der Thüringer Aufbaubank bildet das neue Analytik-Kompetenzzentrum (CAK) einen weiteren Baustein für den Erfolg der RIS3 Strategie, Thüringen als eine führende Region Europas für die Entwicklung und Anwendung von flexiblen und effizienten Prozessen, Systemen sowie Technologien für individualisierte Produkte darzustellen.
Das neue hochauflösende 3-dimensionale Sekundärionenmassenspektrometriesystem erweitert das Spektrum der vorhandenen Analysemöglichkeiten essentiell. Detaillierte Informationen über chemische oder molekulare Zusammensetzung der äußersten Oberfläche werden gewonnen. Ebenso können Tiefenprofile der spezifischen Zusammensetzung, Art der Dotierung bzw. Verunreinigungen untersucht werden. Die gezielte Analyse der Materialstruktur und Zusammensetzung bietet gerade der klein- und mittelständischen Industrie im Sensorland Thüringens viele neue Ansätze, den Prozess einer Produktoptimierung in Forschung, Entwicklung und Produktion zu beschleunigen und frühzeitig zu steuern.
Neben der klassischen Halbleiterindustrie profitieren auch neue Bereiche von dem neuen Analytik-Kompetenzzentrum im CiS Forschungsinstitut, u.a. bei der Analyse metallischer Werkstoffe, Untersuchungen in der Batterieforschung sowie anorganischer und biomedizischer Oberflächenbeschichtungen.
Was ist SIMS und wo kann diese eingesetzt werden?
SIMS ist ein universelles, festkörperanalytisches Verfahren zur Messung von dreidimensionalen Elementverteilungen alle Elemente des Periodensystems, vorrangig im Spuren- und Ultraspurenbereich (Dotierungen, OF-Kontaminationen, Restschichten, Schichtfolgen etc.). Durch Beschuss von Festkörpern mit Primärionen im Ultrahochvakuum werden Sekundärionen erzeugt (sogenanntes Sputtern), die im elektrischen Feld beschleunigt und nach Massentrennung in einem Magnetfeld mittels hochempfindlicher Detektoren (Elektronenmultiplier) gezählt werden.
Der Thüringer Forschungsgemeinschaft und der Industrie wird damit Mitte des Jahres 2021 ein weiteres Analyseverfahren neben den bisher vorhandenen Möglichkeiten durch REM/FIB/EDX, Raman, Sirex zur Verfügung stehen.
