RBS - Rutherford-Rückstreu-Spektrometrie

Rutherford-Rückstreu-Spektrometrie ermöglicht es, die chemische Zusammensetzung von Materialien zu bestimmen. In unterschiedlichsten Bereichen wird RBS zur Charakterisierung von Proben angewandt.


Üblicherweise wird ein Strahl von 2 MeV Heliumionen eines Teilchenbeschleunigers benutzt, um die Proben zu bestrahlen. Dabei wird ein Energiespektrum der rückgestreuten Ionen aufgenommen, welches erlaubt, quantitative Ergebnisse mit Tiefeninformationen zu erhalten. Beispielsweise werden auf Substraten abgeschiedene Dünnschichten analysiert, um deren Stöchiometrie und Dicke zu bestimmen. RBS ist besonders für Elemente hoher Ordnungszahlen geeignet, während die anderen Probenelemente (Matrix, Substrat) eine kleine Ordnungszahl besitzen.

Typische Parameter, Stärken und Schwächen von RBS:

  • liefert die chemische Zusammensetzung
  • absolute Werte der Anzahl der Atome werden bestimmt
  • Standards sind nicht erforderlich
  • in den meisten Fallen zerstörungsfreie Methode
  • Sondierungstiefe im Bereich von etwa 2 µm
  • liefert Tiefeninformationen
  • Messzeit pro Probe: 5 - 20 min
  • Elemente ähnlicher Massen können nicht separiert werden
  • geringere Sensitivität auf leichte Elemente
  • H und He kann nicht detektiert werden
  • keine Informationen zu chemischen Bindungen, Kristallmorphologie


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