Análisis directo de materiales sólidos

Análisis de Materiales por Glow Discharge

De la caracterización rápida de ligas y revestimientos a la determinación de impurezas en niveles ultratrazo: dos rutas complementarias para revelar composición, pureza y distribución de los elementos en profundidad.

Análisis directoMenos etapas de preparación
Capa la capaPerfiles de profundidad
De la matriz al ppbRutas analíticas complementarias
Principio común

Cómo la descarga luminescente accede al sólido

La muestra es posicionada en la fuente como cátodo. En baja presión, el argón forma un plasma; sus iones bombardean un área controlada de la superficie y liberan material por sputtering. La información analítica cambia conforme la ruta de detección.

El perfil en profundidad se construye relacionando la señal al tiempo de erosión. La conversión a profundidad puede usar calibración de la tasa de sputtering o medición directa, según el sistema y la configuración.

01

Generar la descarga

El plasma se establece en baja presión delante de la superficie de la muestra.

02

Eliminar capas sucesivas

El sputtering expone sucesivamente revestimientos, interfaces y sustrato.

03

Elegir detección

OES para rapidez y perfiles; MS para alta pureza, trazos y ultratrazos.

Orientación por objetivo

Comparación entre las tecnologías

Seleccione la prioridad del análisis para ver la ruta inicialmente más adecuada. La configuración final depende de la matriz, de la geometría de la muestra y de la franja analítica.

Su prioridad

Objetivo analítico y matriz

La selección de la técnica depende del material y del objetivo analítico.

ROTA RECOMENDADA

GD-OES · HORIBA GD-Profiler 2

Para investigar composición, espesor, interfaces y difusión en películas delgadas o capas gruesas con lectura simultánea y alta velocidad.

Perfil de profundidadPelículas delgadas y gruesasConductores y aislantes
Cuando considere GD-MS tambiénCuando el mismo estudio exija concentraciones trazo y ultratrazo o materiales de pureza elevada.
Portafolio complementario

Dos tecnologías, aplicaciones distintas

El hub no trata una técnica como evolución de la otra. Cada sistema ocupa una franja de decisión específica dentro de la caracterización de materiales.

HORIBAHORIBA GD-Profiler 2 para GD-OESOES

GD-Profiler 2

GD-OES Pulsed-RF para análisis rápido y simultáneo de la composición elemental, de la superficie al material a granel.

Perfiles elementales de películas delgadas y capas gruesas.
Análisis de materiales conductores, no conductores e híbridos.
Cobertura espectral para elementos ligeros, incluyendo H, O, C, N y Cl.
Fuente RF pulsada adecuada a materiales frágiles y sensibles al calor.
DiP para medición directa de la profundidad y la tasa de erosión durante el análisis.
120–800 nmrango espectral
nm → µmEscala de capas
SimultáneoDetección OES
THERMO SCIENTIFICThermo Scientific ELEMENT GD Plus para GD-MSMS

ELEMENT GD Plus

GD-MS de alta resolución para análisis directo de sólidos de alta pureza y determinación robusta de trazos y ultratrazos.

Determinación de muchos elementos hasta la franja de ppb o abajo, conforme matriz y aplicación.
Tres modos fijos de resolución de masa para eliminar interferencias espectrales.
Rango dinámico superior a 12 órdenes de grandeza, de la matriz al ultratrazo.
Fuente fast-flow con intercambio de muestra rápida y alta productividad.
análisis global y perfil de profundidad en materiales avanzados.
>10¹²Rango dinámico
R 10.000Alta resolución
hasta 5/hMuestras
Aplicaciones por material

De la superficie a la pureza del sólido

La ruta puede cambiar según el objetivo. Un mismo sector puede usar GD-OES para capas y GD-MS para impurezas en niveles muy bajos.

Fe

Metales y aleaciones

Composición, tratamientos superficiales, segregación, difusión y control de proceso.

GD-OES + GD-MS

Revestimientos y capas

Espesura, interfaces, gradientes y distribución elemental en profundidad.

Prioridad GD-OES
9N

Materiales de alta pureza

Impurezas críticas en metales, aleaciones especiales y materiales tecnológicos.

Prioridad GD-MS
Si

Semiconductores

Silicio, objetivos de sputtering, wafers, capas funcionales y contaminantes.

GD-OES + GD-MS
Li

Baterías y energía

Electrodos, interfaces, materiales activos, difusión y impurezas elementales.

GD-OES + GD-MS
Ti

Aeroespacial

Superligas de níquel, titanio, recubrimientos y capas de difusión.

GD-OES + GD-MS
PV

Fotovoltaica y electrónica

Películas delgadas, células solares, contactos metálicos y materiales electrónicos.

GD-OES + GD-MS
R&D

Investigación de materiales

Desarrollo, fallas, comparación de procesos y caracterización avanzada.

Conforme objetivo
Comparativo técnico

¿GD-OES o GD-MS?

Una visión práctica de las diferencias de posicionamiento. Valores finales dependen de la configuración, del elemento y de la matriz analizada.

CriterioGD-OES · GD-Profiler 2GD-MS · ELEMENT GD Plus
Foco principalVelocidad, composición y perfiles de capasAlta pureza, trazo y ultratrazo
DetecciónEmisión óptica simultáneaEspectrometría de masas de alta resolución
Rango típico de interésDe constituyentes mayoritarios a niveles bajos, conforme elemento y matrizDe la matriz a trazos y ultratrazos; muchos elementos en la franja de ppb
Perfil de profundidadAdecuado para análisis de rutina, películas y estructuras multicapaDisponible con alta sensibilidad elemental
MaterialesConductores, no conductores e híbridos con fuente RF pulsadaConductores y muchos no conductores, conforme preparación y configuración
ProductividadMuy alta; análisis simultáneo y rápidoAlta para GD-MS; hasta 5 muestras por hora en aplicaciones adecuadas
Interferencias espectralesSelección de líneas y configuración ópticaTres resoluciones fijas para separación de interferencias
Aplicación principal“ ¿Cómo cambia la composición de la superficie al sustrato?”“¿Cuántas impurezas existen y en qué nivel en el material? "

El análisis por Glow Discharge se encuentra y destructiva: la pulverización forma un cráter en la región medida. La SENS evalúa la muestra, objetivo y requisitos antes de definir la solución.

Biblioteca técnica

Catálogos para descargar

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PDF

GD-Profiler 2 · HORIBA

Catálogo técnico · Pulsed-RF GD-OES y DiP

PDF

ELEMENT GD Plus · Thermo Scientific

Catálogo técnico · GD-MS de alta resolución

Los documentos son materiales oficiales de sus fabricantes y se han incorporado a la consulta local.

Preguntas frecuentes

Lo esencial antes de elegir

La decisión comienza por la matriz, concentración esperada, geometría de la muestra e información deseada en profundidad.

¿Cuál es la diferencia entre GD-OES y GD-MS?

El GD-OES prioriza velocidad, análisis simultáneo y perfiles elementales de capas. El GD-MS de alta resolución prioriza sensibilidad, selectividad y cuantificación de trazos y ultratrazos en materiales de alta pureza.

Glow Discharge analiza la muestra sólida directamente?

Sí. La superficie se pulveriza de forma controlada por un plasma de baja presión. El material retirado es analizado por emisión óptica en el GD-OES o por espectrometría de masas en el GD-MS.

¿Es posible obtener perfil de profundidad?

Sí. Como la eliminación ocurre capa la capa, las dos técnicas pueden acompañar la distribución elemental en profundidad. El desempeño depende del material, del espesor y de las condiciones de análisis.

¿El análisis es destructivo?

Sí. El proceso forma un cráter localizado en la muestra. El área y la profundidad varían con el sistema, la geometría y el método analítico.

¿SENS ayuda a evaluar la muestra?

Sí. El equipo evalúa matriz, formato, intervalo analítico, elementos críticos, productividad y necesidad de perfiles de profundidad para orientar la tecnología y la configuración.

Tecnologías de Glow Discharge para diferentes materiales.

Informe a la SENS la matriz, el objetivo analítico y la franja de concentración esperada.

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