Масс-спектрометрический анализ материалов электронной техники с использованием радиочастотных искрового и тлеющего разрядов

• Автор: Сапрыкин, Анатолий Ильич
• Шифр специальности: 02.00.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 64 с. : ил.; 20х14 см

ЛбЗЗ

Официальные оппоненты

доктор физикоматематических наук, профессор Г.И. Рамендик доктор физикоматематических наук Г.Д. Танцырев доктор физикоматематических наук Л.Н. Галль

Ведущая организация Институт химии высокочистых веществ, г. Нижний Новгород

Защита состоится Т декабря г. в . на заседании диссертационного совета Д 9 в Государственном научноисследовательском и проектном институте редкометаллической промышленности ГИРЕДМЕТ по адресу Б. Толмачевский пер., 5, Москва,

С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке ГИРЕДМЕТа

Диссертация в виде научного доклада разослана ноября г.

РОССИЙСКАЯ ГОСУДАРСТВЕН АЯ ЙИ5ЛИ0ТЕКА

Ученый секретарь

диссертационного совета

кандидат химических наук АлександРова

оозгез
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность


Развитие современного материаловедения основано на разработке технологий глубокой очистки веществ и создания на их основе новых материалов, обладающих заданными электрофизическими или оптоэлектрическими свойствами проводимостью, квантовыми характеристиками, энергетическим разрешением, радиационной стойкостью и др. Известно, что эти свойства в значительной степени определяются содержанием легирующих и фоновых примесей и их распределением по объему материала. Влияние большинства элементовпримесей на электрофизические и оптоэлектрические свойства материалов изучено далеко не полно. Комплексный характер проблемы ставит перед специалистами, работающими в области аналитической химии, задачу разработки новых и совершенствования существующих методов анализа применительно к десяткам наименований индивидуальных веществ и соединений типа АШВУ, АПВЛ керамик, стекол и др. Среди многоэлементных методов анализа одно из ведущих мест занимают массспектрометрические методы, развитие которых началось в начале х годов с появлением серийных приборов и интенсивно продолжается в настоящее время. Эти методы подразделяют по типу источника ионов, который используют для атомизации и ионизации анализируемых проб. Для химического анализа твердых веществ используют искровую и лазерную массспектрометрию и массспектрометрию с ионизацией в тлеющем разряде, для анализа растворов массспектрометрию с индуктивно связанной плазмой. Однако для реализации потенциальных возможностей массспектрометрических методов остается актуальным совершенствование плазменных источников и исследование процессов атомизации и ионизации веществ в широком диапазоне их физических и химических свойств. Научная новизна работы. Проведено исследование физических процессов, протекающих в радиочастотных тлеющем и искровом разрядах при распылении атомизации и ионизации анализируемого материала и формировании ионного пучка. В результате разработаны новые источники ионов для массспектрометрического анализа тврдых веществ и растворов и предложены оригинальные методические приемы, позволяющие существенно расширить аналитические возможности известных методов массспектрометрического анализа. Изучен ионный состав фоновых массспектров и проведено сравнение аналитических характеристик предложенных методов анализа растворов. Практическая значимость. На основании проведенной модернизации и оптимизации параметров ионных источников радиочастотного искрового и тлеющего разрядов удалось существенно улучшить основные аналитические характеристики эффективность ионообразования и регистрации, отношение сигналшум, пределы обнаружения примесей, воспроизводимость и правильность результатов массспектрометрических методов анализа. Разработаны методики прямого и комбинированного, включающего стадию предварительного концентрирования, массспектрометрического определения примесного состава материалов и реактивов электронной техники. Использование разработанных методик анализа в технологии электронного материаловедения и внедрение их в практику работы ряда НИИ и предприятий подтверждено актами об использовании и внедрении. Результаты исследования состава и энергораспределения ионов образующихся в плазменных источниках различных типов. Результаты исследования аналитических характеристик ионного источника радиочастотного тлеющего разряда для послойного и объемного массспектрометрического анализа металлов, полупроводников и изолирующих защитных покрытий. Конструкцию и результаты исследования аналитических характеристик магнитного усиленного ионного источника радиочастотного тлеющего разряда для обзорного объемного анализа стекол и керамик Патент 5. Элементы усовершенствования конструкции искрового ионного источника, обеспечивающие контроль и стабилизацию основных параметров искрового разряда и методические приемы, позволяющие реализовать анализ слоев и поверхности материалов электронной техники. Способ оценки уровня фона остаточных газов при массспектрометрическом определении газообразующих примесей 1 . Способы массспектрометрического анализа легкоплавких металлов и растворов хлористоводородной кислоты, основанные на ионизации жидких проб под действием радиочастотного напряжения 5 .