12/20 TOF-SIMSの基礎と応用

アルバック・ファイ(株)　分析技術顧問　理学博士　眞田 則明　氏
専門：表面分析
　化学会社分析部門勤務、静岡大学助手を経てアルバック・ファイ社勤務
　2015～現在　Journal of Surface Analysis　編集委員長

　飛行時間型二次イオン質量分析（TOF-SIMS）法は、無機微量元素とともに有機物の化学構造情報が同時に得られるユニークな表面分析法である。固体最表面の高感度かつ詳細な化学分析が可能であるほかに、近年は、クラスターイオンビーム技術の導入により、有機物の高感度分析が可能になったほか、有機深さ方向分析の能力が飛躍的に向上した。著しい進歩を遂げているTOF-SIMSについて、最新の測定・解析技術と応用事例を紹介する。

1．表面分析法とは
　1.1 表面・界面の重要性
　1.2 各種表面分析法の特徴
　1.3 他の表面分析手法との比較

2．TOF-SIMS法の原理と特徴
　2.1 二次イオン質量分析（SIMS）の原理
　2.2 質量分析器の比較
　2.3 飛行時間型質量分析（TOFーSIMS）法の原理
　2.4 TOF-SIMSが最表面分析手法となる理由
　2.5 一次イオン源
　2.6 イメージング分析と「あとから解析（Retrospective Analysis）」

3．TOF-SIMS試料のサンプリングとハンドリング
　3.1 測定できる試料とその形状
　3.2 試料のハンドリングとサンプリング
　3.3 粉末試料
　3.4 絶縁試料
　3.5 電池材料、大気非暴露搬送

4．TOF－SIMS測定と解析の実際
　4.1 TOF-SIMSの測定モード
　4.2 スペクトル測定
　4.3 スペクトル解析、正イオンスペクトルと負イオンスペクトル
　4.4 マスピークの同定
　4.5 データベースを利用した化合物の同定
　4.6 新しい技術（MS/MSの利用）

5．深さ方向分析
　5.1 スパッタイオン源の選択
　5.2 無機試料の深さ方向分析
　5.3 単原子イオンとクラスターイオン
　5.4 クラスターイオンエッチングの原理と特徴
　5.5 有機試料の付加方向分析
　5.6 TOF-SIMSによる深さ方向分析の特徴と注意点

6．最新のTOF-SIMSの分析例
　6.1 表面性状の分析
　6.2 表面微小異物の分析
　6.3 高分子材料の分析
　6.4 有機半導体デバイスの分析
　6.5 薬剤の分析
　6.6 生体試料の分析

7．よくある質問
　7.1 なぜ一次イオンに高い加速電圧（エネルギー）を用いるのか？
　7.2 一次イオンビームと試料の反応は、分析結果にどのような影響があるのか？
　7.3 無機物を含む試料のクラスターイオン分析は有効なのか？
　7.4 失敗から成功へと導いた分析事例の紹介

8．まとめ、質疑

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