的多层低发射率的整体结构(低E)涂层通过高质量的溅射深度剖析使用Thermo Scientific的K-阿尔法XPS(图1)的研究。为了控制辐射热的流动,金属或金属氧化物层的低辐射涂层被沉积在玻璃基板上。
这些涂层沉积在玻璃固定在建立到室温从而在冬天或经由玻璃在夏季的热控制项最小化从内部的热损失的辅助控制单元。
在这两种情况下,操作原理是相似的。该涂层反射较长波长的红外辐射,并允许较短波长的光通过(图2)。
图1。Thermo Scientific的K-Alpha XPS
一般情况下,涂层的厚度在100 ~ 200nm之间。涂层的完整性和组成是影响玻璃效率和外观的两个重要参数。因此,需要一种既能进行常规分析又能进行故障调查的方法。
图2。一个使用低辐射玻璃通过控制来自太阳的红外辐射的透射来控制室温的例子
涂覆样品的实际的层结构能够相对于使用XPS预期层结构进行检查。使用该技术的表面灵敏度,能够实现优异的深度分辨率。
各个元件本的化学状态的检测也是可能的,这使得分析来检查,例如,在金属部件中的一个的不期望的氧化的发生。在故障分析,其包括剥离层可以用相同的深度剖析过程的帮助下进行检查。
实验程序
在K-Alpha的帮助下,使用> 1μA束电流的500eV氩离子,可以对低e玻璃样品进行深度剖面。快速获取的快照光谱在深度剖面的每个层次上采集,这减少了离子蚀刻之间的光谱采集时间。
集成氩离子源是完全对准和计算机控制,并提供良好的离子通量在低能量。此外,K-Alpha集成了一个简单的交钥匙电荷补偿系统,不仅有利于绝缘样品的分析,而且还保持整个剖面的分析条件恒定。
样品安装了一个旋转工作台(图3)。通过在Ar期间旋转样品,可以获得最佳的深度分辨率+蚀刻循环。
两个方位角和离轴(compucentric)旋转可以使用Thermo Scientific的Avantage第数据系统,该系统有助于实现对同一样品几个配置文件而不从仪器中取出样品来进行。
由于实验被设计为使用“多相”蚀刻,所需的时间可通过设置蚀刻时间和每级或水平的基团个别区域的采集时间被降低。也可以在实验过程中编辑参数。
图3。K-Alpha样品架配有直径3厘米的旋转工作台,用于深度剖面
结果
图4示出的深度剖析的低E玻璃涂层的结果。K-Alpha的现场反射光学系统是用来按照深度剖面捕捉蚀刻陨石坑的图像。这张图片说明了蚀刻陨石坑的高质量。
图4。低发射率玻璃的深度剖面。这是用K-Alpha的样本观察系统拍摄的蚀刻陨石坑的图像。深度刻度已按已知标准校准
在简档红代表的两个银层指示低E玻璃的关键组件。观察到在第二,更深的层在与所述第一银层比较深度分辨率的无可见的降解。这表明,K-Alpha是能够溅射复杂的多组分膜,而不降低整个轮廓的深度分辨率。
除了银层外,大部分涂层由氧化锌、氧化锡和氮化硅组成。银层与镍层一起沉积,以防止氧化。氮化硅和氧化锌层中也发现有少量的铝和铬。
测量深度方面的化学状态信息的能力的XPS深度剖面的主要方面之一。在多层涂层中观察到的最小的镍两种化学状态的存在,和所述状态已被指定为氧化镍和金属镍。氧化镍在与氧化锡层的界面被发现。
结论
低辐射镀膜玻璃是深度与异形的帮助K-Alpha.这种技术有助于识别涂层的整体结构,包括元素成分和与深度相关的化学环境。由于数据具有良好的深度分辨率,它确保了准确的界面表征。
这些信息来源于赛默费雪科学公司提供的x射线光电子能谱(XPS)。亚博网站下载
有关此来源的更多信息,请访问赛默飞世尔科技 - X射线光电子能谱(XPS).