X射线荧光(XRF)

X射线荧光(XRF)是一种非破坏性技术,用于量化材料的元素组成并测量薄膜厚度和成分。X射线用于激发样品,导致X射线的发射具有存在元素特征的能量。

X射线荧光XRF能够检测浓度从ppm到100%的B-U元素。此外,使用这种技术可以测量铜。由于X射线用于激发样品,因此可以实现从小于一纳米到几毫米的分析深度,具体取决于材料。

通过使用适当的参考标准品,或者在没有标准品时使用基本参数(FP),X射线荧光XRF可以准确地量化大多数材料的元素组成。

XRF是智能图表并测量散装材料和薄膜的成分和杂质。

有五种XRF系统可供选择:四波长色散仪(WDXRF)和能量色散仪(EDXRF),主要区别在于X射线的分离和测量方式。WDXRF具有非常好的能量分辨率,可以减少光谱重叠并改善背景强度。EDXRF具有更高的信号吞吐量,可实现小区域分析或映射。

XRF理想用途

  • 首先,测量从埃级到几微米的薄膜厚度和成分
  • 其次,用于大多数材料(包括玻璃、金属、陶瓷、聚合物或残留物)的一般元素鉴定和定量
  • 第三,用于识别特定的金属合金或类型的玻璃
  • 第四,用于固体或液体样品中污染物的痕量分析
  • 第五,在鉴定和定量聚合物中的无机填料时
  • 此外,用于大型溅射靶材的无损分析
  • 最后,用于对直径达 300 mm 的晶圆上的薄膜进行无损分析

XRF优势强项

  • 非破坏性
    • 整个晶圆分析(最大 300 mm)以及晶圆片和小样品
    • 超大样品的 EDXRF 分析:15x15x10 厘米(长 x 宽 x 高)
    • 超大样品的WDXRF分析:直径400 mm,厚度50 mm,质量30 kg
  • 多层膜堆的厚度和组成
  • 可分析小至 ~30 μm (EDXRF) 或 500 μm (WDXRF) 的区域
  • 可以分析任何固体材料和一些液体
  • 采样深度从小于一纳米到几毫米不等,具体取决于材料

XRF缺点限制

  • 首先,它不能使用EDXRF检测比Na轻的元素
  • 其次,它不能使用WDXRF检测比B轻的元素(可以检测到Be,但只能在铜中检测到)
  • 第三,最高精度的测量需要与测试样品在成分和/或厚度上相似的参考标准

XRF技术规格

  • 检测到的信号:X射线
  • 检测到的元素:B-U (WDXRF);Na-U (EDXRF)
  • 检测限:1 ppm – 100 ppm,适用于大多数元素
  • 成像/映射:是(最大 6×10 厘米区域)
  • 横向分辨率/探头尺寸:500 μm、1 mm、6 mm、10 mm、20 mm、26 mm、30 mm 或 37 mm (WDXRF);30 微米、1 毫米、2 毫米 (EDXRF)

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