典型材料測試與分析

SIMS(二次離子質譜)
  
二次離子質譜（SIMS）可檢測極低濃度的摻雜劑和雜質。 該技術提供了從幾埃 (Å) 到幾十微米 (µm) 的廣泛深度範圍內的元素深度剖面。 樣品表面用一束初級離子（通常是 O2+ 或者Cs+) 而在濺射過程中形成的二次離子使用質譜儀（四極桿、扇形磁場或飛行時間）進行提取和分析。 次級離子的濃度範圍可以從基質水平到亞 ppm 痕量水平。

EAG是SIMS分析的行業標準， 提供最佳檢測限，以及準確的濃度和層結構識別。 EAG 在 SIMS 領域的經驗和承諾的深度和範圍是無與倫比的。 EAG 擁有全球範圍最廣的二次離子質譜儀（超過 40 種），由非常合格的科學家組成。 EAG 還擁有世界上最大的離子注入和體摻雜標準參考材料庫，用於準確的 SIMS 量化。

SIMS的理想用途
摻雜和雜質深度剖析
薄膜（金屬，電介質，SiGe，III-V和II-VI材料）的成分和雜質測量
淺層植入物和超薄薄膜的超高深度分辨率輪廓分析
批量分析，包括 Si 中的 B、C、O 和 N
高精度匹配工藝工具，例如離子注入機或外延反應器
我們的強項
以ppm或更低的檢測靈敏度出色地檢測摻雜劑和雜質
深度剖面具有出色的檢測限和深度分辨率
小面積分析（1-10 µm）
檢測所有元素和同位素，包括H.
出色的動態範圍（高達6數量級）
在一些應用中可能的化學計量/組成
限制
有害
沒有化學鍵合信息
樣品必須是固體和真空兼容的
SIMS技術規格
檢測訊號： 二次離子
偵測限制條件： HU包括同位素
檢測限： > 1E10至1E16原子/厘米3
深度解析度： > 5Å
影像/mapping： 是
橫向解析度/ 偵測尺寸： ≥10μm（深度剖析）; 1μm（成像模式）
EAG 的 SIMS 科學家經過專門培訓，擅長了解客戶的分析需求並優化分析，以最有效地解決他們的顧慮和興趣。 今天，SIMS 分析用於幫助各行各業的客戶進行研發、質量控制、故障分析、故障排除和過程監控。 EAG 在整個過程中提供個性化服務，讓您全面了解 SIMS 實驗室測試結果。

不同的分析方法需要不同的材料特性服務 EAG實驗室使用30不同的材料表徵方法為我們的客戶提供答案。 通常，根據所需信息和样本的形式來選擇用於給定問題的一種或多種技術。大多數常用技術用於分析固體樣本，儘管也可以進行液體和氣體採樣。

EAG的材料特性服務可能適用於：

研究與開發：用於基礎研究以及新概念和新材料的測試
流程開發：測試新流程，設計和工具
生產：鑑定來料; 監測; 質量控制
流程改進：監控流程變更和後續流程績效
故障分析：調查污染/缺陷分析問題; 識別污染源; 好/壞的比較
在某些情況下，感興趣的材料已經確定，但需要有關特定屬性的更多信息，例如界面銳度、特定元素的深度分佈、形態、晶體結構、厚度、應力和質量（或許多其他特性） . 在其他情況下，感興趣的材料或組件尚未確定，也沒有很好地表徵。 需要有關材料的特性和成分的信息。

以下是材料特性方法非常有用的領域：

薄膜分析

薄膜分析涵蓋了一系列可能影響所用技術選擇的可能情景：

薄膜厚度範圍可以從埃/Å（10-10 m），通過微米/μm範圍（10-6 m）高達毫米/毫米（10-3 米）。
測量靈敏度因技術而異，從原子％範圍降至十億分之一（ppb）。
橫向分析區域的尺寸可以有效地限制，或者可以非常有限。
影片通常可以通過兩種方式進行分析：垂直，自上而下或自下而上； 或水平作為橫截面。 表面的自頂向下分析可以提供粗糙度，形態，表面組成和污染物信息。 隨後的濺射可以發現其他信息，例如厚度，成分，元素的垂直分佈以及摻雜劑和污染物水平。 橫截面分析可以揭示層的厚度，晶粒尺寸和結晶度。

深度剖析

深度剖面是顯示相對於深度（x軸）的濃度（y軸）的圖。 它們可以通過連續監測關於深度的特定感興趣物種來獲得（例如 強化的SIMS），或以逐步的方式通過去除材料，測量，然後重複該過程（例如， XPS or Auger）。 感興趣層的厚度和所需的檢測限（或可實現的檢測限）是確定給定樣品的最佳技術的重要因素。

如果沒有正確執行和解釋，由於測量和样本的潛在復雜性，可能會將偽像和誤差引入深度剖面中。 基於多種樣本類型的多年先前經驗，EAG對如何在優化條件下獲取深度剖面而不引入不必要的工件有深入的了解。 同樣，EAG提供的對數據的正確和準確解釋也非常重要。

結晶度

雖然大多數其他材料特性分析技術提供樣品的元素或分子信息，X射線衍射（XRD）在提供關於結構，結晶相（多晶型物），優選的晶體取向（紋理）和其他結構參數（例如微晶尺寸，結晶度百分比，應變，應力和晶體缺陷）的各種信息方面是獨特的。

你知道你的材料的化學純度嗎？ 微量元素分析可以告訴你。

無論是否進行完整的元素調查分析，確定痕量和超痕量化學雜質都可以解決這個問題。 痕量濃度通常分類為從1百萬分率（ppm）到100 ppm的質量分數。 超痕量濃度通常是那些質量分數低於百萬分之幾水平的濃度。

即使存在這種少量不需要的污染物也可能在物理，電氣或其他性質方面影響材料的特性。 材料加工的許多階段都有可能引入 化學污染 這會對材料和最終產品的性能產生不利影響。

控制和理解化學污染對先進材料的影響對於當今的材料工程師來說至關重要，可以通過使用痕量元素分析來完成。 在生產之前對原材料進行系統檢查，並在製造的關鍵階段進行持續測試，這有助於識別和消除最終產品中不需要的雜質來源。

EAG提供多種技術來確定各種先進材料中的痕量或超痕量雜質。 通過與我們的客戶合作，我們開發出最佳方法，以提供最相關，可靠，準確和可重複的數據，並縮短周轉時間。

X射線光電子能譜（XPS光譜） 也稱為化學分析電子能譜 (ESCA). X射線光電子能譜 用於確定定量的原子組成和化學。 它是一個 表面分析 採樣體積從表面延伸到大約 50-100 Å 的深度的技術。 XPS 光譜也可用於濺射深度分析。 這對於通過將矩陣級元素量化為深度的函數來表徵薄膜很有用。

XPS光譜學是一種元素分析技術。 這在提供被檢測元素的化學狀態信息方面也很獨特。 一個很好的用途是區分硫酸的硫酸鹽形式和硫化物形式。 該過程通過向樣品照射 單色X射線。 這導致光電子的發射，其能量是採樣空間內元素的特徵。

XPS光譜儀是我們的一部分 智能圖表系列. XPS 光譜可以檢測和量化除 H 和 He 之外的所有元素，並提供化學狀態信息，使其成為一種強大的調查分析技術。

X 射線穿透樣品幾微米深並迫使電子離開樣品。 因此，只有頂部 100 埃的電子才有足夠的能量到達 XPS 探測器。

首先，XPS 光譜學通常從以最高靈敏度查看全能量範圍掃描的調查開始。 因此，我們可以識別和量化表面元素。 其次，我們通常使用高分辨率 XPS 分析來確定鍵合狀態，其中我們以更高的能量分辨率使用窄掃描。 這可以從峰位置和峰形確定化學鍵合狀態。 最後，為了確定薄膜成分，深度剖面分析很有用，因為它可以查看原子成分。

EAG 在各種應用中使用 X 射線光電子能譜來幫助各行各業的客戶。 例如，通過研發、工藝開發/改進和 故障分析.

XPS光譜 項目範例
XPS分析的示例包括：

識別污漬和變色
表徵清潔過程
分析粉末和碎片的成分
確定污染源
在處理之前和之後檢查聚合物功能以識別和量化表面變化
獲得基質水平成分和污染物的薄膜疊層（導電和非導電）的深度剖面（低至％％水平）評估樣品之間氧化物厚度的差異測量硬盤上的潤滑劑厚度
XPS光譜 總結
應用範圍
首先，對有機和無機材料、污漬或殘留物進行表面分析
其次，從表面確定成分和化學狀態信息
三、薄膜成分的深度剖析
此外，薄膜氧化物厚度測量（SiO2，Al2O3)
XPS的優勢
表面上的化學狀態識別
識別除H和He之外的所有元素
定量分析，包括樣品之間的化學狀態差異
適用於多種材料，包括絕緣樣品（包括紙、塑料和玻璃）
基質水平濃度的深度剖析
氧化物厚度測量
XPS局限性
首先，檢測限通常約為 0.1 at%
其次，最小分析面積〜10 µm
另外，有限的特定有機信息
最後，樣本與特高壓環境的兼容性
XPS 光譜 技術規格
檢測到的信號：來自近表面原子的光電子
檢測到的元素：Li-U化學鍵信息
檢測限：0.1–1 at% 亞單層
深度分辨率：20–200 Å（剖面模式）； 10–100 Å（表面分析）
成像/映射：是
橫向分辨率/探針尺寸：10 µm – 2 mm
首先，XPS 光譜學通常從以最高靈敏度查看全能量範圍掃描的調查開始。 因此，我們可以識別和量化表面元素。 其次，我們通常使用高分辨率 XPS 分析來確定鍵合狀態，其中我們以更高的能量分辨率使用窄掃描。 這可以從峰位置和峰形確定化學鍵合狀態。 最後，為了確定薄膜成分，深度剖面分析很有用，因為它可以查看原子成分。

EAG 在各種應用中使用 X 射線光電子能譜來幫助各行各業的客戶。 例如，通過研發、工藝開發/改進和 故障分析.

XPS光譜 項目範例
XPS分析的示例包括：

識別污漬和變色
表徵清潔過程
分析粉末和碎片的成分
確定污染源
在處理之前和之後檢查聚合物功能以識別和量化表面變化
獲得基質水平成分和污染物的薄膜疊層（導電和非導電）的深度剖面（低至％％水平）
評估樣品之間氧化物厚度的差異
測量硬盤上的潤滑劑厚度
XPS光譜 總結
應用範圍
首先，對有機和無機材料、污漬或殘留物進行表面分析
其次，從表面確定成分和化學狀態信息
三、薄膜成分的深度剖析
此外，薄膜氧化物厚度測量（SiO2，Al2O3)
XPS的優勢
表面上的化學狀態識別
識別除H和He之外的所有元素
定量分析，包括樣品之間的化學狀態差異
適用於多種材料，包括絕緣樣品（包括紙、塑料和玻璃）
基質水平濃度的深度剖析
氧化物厚度測量
XPS局限性
首先，檢測限通常約為 0.1 at%
其次，最小分析面積〜10 µm
另外，有限的特定有機信息
最後，樣本與特高壓環境的兼容性
XPS 光譜 技術規格
檢測到的信號：來自近表面原子的光電子
檢測到的元素：Li-U化學鍵信息
檢測限：0.1–1 at% 亞單層
深度分辨率：20–200 Å（剖面模式）； 10–100 Å（表面分析）
成像/映射：是
橫向分辨率/探針尺寸：10 µm – 2 mm

隨著材料和技術的進步，生物醫學行業正在經歷技術的融合， 藥品, 醫療設備和診斷 用於改進治療和療法。 EAG Laboratories 提供生物醫學分析服務，以評估最新產品中的材料、化學成分和成分。

從表面化學到物理性能，我們已成為領先的科學服務公司，在 生物醫學產品、化學品和材料、監管洞察力和適當的緊迫感，以提供具有影響力的有意義的結果。

生物醫學分析：化學和材料專業知識
製藥、醫療設備和診斷利用一組複雜的化學物質和材料來確保產品的功效和患者安全。 例子包括開發關鍵表面化學以提高設備穩定性和生物相容性、皮內給藥系統上的藥物穩定性和芯片上的診斷測試。

EAG Laboratories擁有各種化學和材料方面的經驗，包括：

高分子化學
冶金合金
鎳鈦諾
塗料和粘合劑
塑料
水凝膠
玻璃
表面化學
陶藝
電子元器件
生物分子
我們的科學家和工程師可以使用各種分析儀器作為您分析研發團隊的擴展，包括：

有機表徵： ˚F, NMR, GC / MS, LC / MS, GPC, TGA, DSC, TMA, DMA
表面分析： XPS / ESCA, Auger, TOF-SIMS, SIMS
晶體學：PXRD，單晶 XRD
顯微鏡： SEM / EDS, TEM / EDS，STEM, FIB-SEM
元素分析： ICP / OES, ICP / MS, GDMS, IGA
生物醫學分析需要監管洞察力
我們正處於一個監管監督不斷增加的世界，它繼續參與開發過程的早期。 雖然這有助於開發週期後期的監管提交流程，並在調查期間提供有價值的見解，但過多的監管控制也會阻礙創新。 生物醫學和藥物開發工程師和科學家一直在權衡監管和測試的需求，以回答與產品中使用的材料相關的複雜科學問題。

EAG 的科學家團隊熱衷於開展適當的科學研究，為最新的技術問題提供見解和解決方案。 我們的實驗室配備了許多最先進的儀器和設備，以確保獲得可靠的結果並最大限度地減少停機時間。

EAG 實驗室的分析測試服務是我們科學研發解決方案的核心。 近40年來，EAG實驗室的科學家一直通過分析化學解決工業和商業難題，為尋求難題答案的公司提供化學分析和測試服務。 化學分析可用於了解產品的成分、識別潛在的污染物或發現產品故障的根源。

Deformulation
材料測試與鑑定
污染物識別
故障分析
聚合物分析
公司為什麼需要外包化學分析服務？ 以下是一些常見的分析測試要求：

確定各種產品類型的複雜添加劑
驗證化學成分
調查失敗的原因或原因
協助確定化學污染源
了解產品的化學“配方”
在產品之間進行比較分析測試
對競爭對手的產品進行逆向工程（變形）
進行化學分析或測試以支持訴訟
我們獨特的方法採用多種化學分析方法和最先進的儀器，以幫助客戶了解產品的化學成分。 我們可以為您的公司支持研發活動，也可以成為您的虛擬R＆D分析化學實驗室。

利用這些技術，我們可以分離、識別和量化材料的化學成分。 更重要的是，我們的專家科學家解釋並有效地傳達結果數據，以提供真正的解決方案，這些解決方案對我們客戶的底線和業務成功產生影響。

EAG化學分析差異
我們分析實驗室的科學家採用定制的，以客戶為中心的方法進行化學鑑定，變形和材料測試。 我們分析化學實驗室中測試材料的結果有助於解決產品問題，支持產品開發計劃並提供支持或辯護法律案件的數據。

腐蝕測試對於了解材料如何與其環境反應至關重要。客戶利用 Eurofins EAG 的腐蝕測試服務來解決、預防和減輕腐蝕問題，包括過早失效、結構完整性問題和污染問題。此外，腐蝕測試還有助於確保選擇合適的材料，這是預防未來問題的關鍵製造步驟。

腐蝕測試在醫療器材系統中尤其重要，因為不受控制的金屬離子釋放可能對生物體造成損害。本次網路研討會將涵蓋 FDA 對醫療器材的監管、最常用的測試標準以及 Eurofins EAG 實驗室提供的客製化測試服務。

EAG實驗室是故障分析服務的全球領導者。 我們通過調查實質性故障的根本原因來為客戶提供支持，並可以在法律調查中充當專家證人，以確定誰在責任案件中有過錯。 從原材料到最終產品，我們提供了一套全面的測試技術來確定材料故障。

什麼是故障分析？
故障分析使用數據來確定 故障的根本原因 使用各種分析技術。 首先，調查通常涉及測試故障組件以確定破損區域。 其次，使用進一步的分析來確定發生故障的潛在原因。 在故障調查的早期階段有時會使用無損檢測方法，以便對材料進行更多的檢測。

EAG的故障分析服務
故障分析需要正確組合工具，方法和經驗，以理解問題並確定故障機制。 EAG實驗室在全球2,500個實驗室中擁有數百名受過高等教育和經驗豐富的員工，致力於22台儀器的研究。 我們的集成模型在IP安全環境中的整個產品生命週期（從構思到批量生產）中為公司提供支持。

以下只是我們提供的一些服務，可以幫助您了解失敗的根本原因。

電子故障
為電子行業提供以下故障分析服務：ASIC，圖像傳感器，分立器件，無源器件，RF，MEMS，MOSFET，醫療設備組件，PCB，3D封裝，Advanced CMOS，III-V，GaAs，激光二極管，LED，和太陽能電池。

冶金故障
飛機，航空航天，運輸，建築，消費品，電子，敵對服務環境，能源生產，結構部件和醫療設備等行業中金屬部件的故障和產品改進。

污染物故障
調查由於進口原材料，供應鏈問題或製造過程引起的污染問題而導致的故障。

表面故障
識別由於材料的粘附，粘結，清潔度，形態和形貌導致的表面化學失效。

聚合物故障
使用物理和化學分析來確定聚合物中的故障，以確定諸如材料無法使用等問題。

敏化劑故障
分析以確定是否存在任何轉移的化學物質是引起過敏，過敏或磨損問題的皮膚敏化劑。

作為一個全球性，擁有超過100個高級學位的科學家和35+分析技術的網絡分析實驗室，EAG是訴訟支援的正確選擇。我們提供技術專長和鑑定服務所需的調查，即使是最為困難的材料問題。憑藉廣泛的技術，我們可以解決許多其他實驗室不能解決的問題。

EAG的訴訟支援—可以從

知識產權保護
專利侵權支持
逆向工程/競爭性分析
產品故障
專業證人證詞
諮詢

EAG 的科學家是表面分析領域的專家，精通影響表面化學性質和其他表面特性的各種因素。當需要表面資訊時，我們會確定最相關的分析方法以獲得最佳結果。我們的實驗室採用不同的表面分析和表徵技術，研究並理解與表面覆蓋率、分子取向、功能化、污染和表面偏析相關的問題。

表面上層單分子層的化學性質會對錶面潤濕性、生物相容性、反應活性和黏附性產生顯著影響。例如，等離子體處理和其他氣相處理通常用於在印刷或黏附步驟之前改變聚合物薄膜的近表面化學性質。類似地，有機矽烷和硫醇封端的自組裝單分子層可以從溶液中塗覆到玻璃和金屬表面，以改變其表面化學性質。

EAG 的材料表面分析實驗室致力於解決黏附和鍵合問題、表面清潔度問題以及材料表面的形貌和表面形貌研究。

關於EAG實驗室的微電子學和 工程服務
無論您是需要開發和執行穩健的測試計劃、調試早期原型、快速確定故障的根本原因還是提高產品的產量，EAG 實驗室都可以提供幫助。 我們為您提供世界上最大、最多樣化的專業分析儀器集合、並行執行各種微電子測試的能力以及批判性評估結果和提供對解決方案的真正洞察所需的多學科專業知識。