LEIS  

Die niederenergetische Ionenstreuung (LEIS) liefert quantitative Informationen über die Elementzusammensetzung der obersten Atomlage eines Festkörpers. Sie zählt damit zu den oberflächenempfindlichsten Verfahren überhaupt. Für die Analyse wird die Oberfläche mit Edelgasionen von wenigen keV Energie beschossen. Die Energie der von der Oberfläche gestreuten Ionen ist ein Maß für die vorhandenen Elemente (ab Li). Durch den Einsatz moderner Doppeltoroidanalysatoren, die durch Prof. Brongersma an der Universität Eindhoven entwickelt wurden, lassen sich Nachweisgrenzen im ppm-Bereich für schwere und im Prozentbereich für leichte Elemente erreichen. Auch in tieferen Schichten (max. 10 nm) gestreute Ionen können nachgewiesen werden und führen zu einem für die jeweilige Schichtzusammensetzung und -dicke charakteristischen Signal. Hierdurch ist der chemische Aufbau eines Festkörpers nahe der Oberfläche ohne Sputtererosion zugänglich (statische Tiefenprofilierung).

Die Durchführung von LEIS-Analysen erfordert ein Ultrahochvakuum, so dass die Proben eine ausreichende Vakuumkompatibilität aufweisen müssen. Hinsichtlich der Probentopographie stellt die Ionenstreuung keine besonderen Anforderungen. So können atomar glatte Einkristalle aber auch extrem rauhe Katalysatorpulver problemlos analysiert werden. Aufgrund der großen Oberflächenempfindlichkeit des Verfahrens müssen Proben vor der eigentlichen Analyse i.d.R. von adsorbierten Kohlenwasserstoffen befreit werden. Die für diese Vorreinigung notwendigen Geräte sind integraler Bestandteil moderner LEIS Instrumente. Ein pdf-File mit einer detaillierteren Beschreibung der niederenergetischen Ionenstreuung finden sie hier:

Synonyme

  • Niederenergetische Ionenstreuung
  • High-Sensitivity Low Energy Ion Scattering (HS-LEIS)
  • Low Energy Ion Scattering (LEIS)
  • Ion Scattering Spectroscopy (ISS)

Anwendungsbeispiele