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Tesis:

Contribución al estudio de los efectos de matríz en la espectrometría de masas de iones secundarios

  • Autor: SERRANO OLMEDO, José Javier

  • Título: Contribución al estudio de los efectos de matríz en la espectrometría de masas de iones secundarios

  • Fecha: 1996

  • Materia: CIENCIAS TECNOLÓGICAS. Teseo;INSTRUMENTACIÓN TECNOLÓGICA. Teseo;INSTRUMENTOS CIENTÍFICOS. Teseo

  • Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION

  • Departamentos: TECNOLOGIA ELECTRONICA

  • Acceso electrónico:

  • Director/a 1º: BLANCO VIDAL, José María

  • Resumen: La espectrometría de masas de iones secundarios es una técnica de análisis químico de la superficie de sólidos con gran margen dinámico de señal. Esencialmente, la técnica consiste en el pulverizado de la superficie a analizar por incidencia de un haz de iones en vacío. Junto a otros tipos de partículas, se emiten iones que son recogidos y analizados. El principal problema de esta técnica es que da información cualitativa y no cuantitativa. No es posible, en general, determinar a partir de razonamientos de primeros principios las concentraciones atómicas correspondientes a las señales de las especies iónicas detectadas. Las señales recogidas necesitan de referentes externos para su calibración. La razón esta en la fuerte dependencia de la sensibilidad del SIMS a las especies iónicas en función de la composición matricial del lugar de emisión, a lo que se llama "efectos de matriz". Cuando el material analizado esta constituido por capas delgadas (de decenas de manómetros o menos), y tiene composición matricial gradual en profundidad, la cuantificacion de las señales tomadas se hace mas difícil por la acción de fenómenos de mezcla inducida por bombardeo que alteran los perfiles de concentración originales del material, y por lo tanto la matriz desde la que efectivamente se emiten iones por pulverizado. Este trabajo de tesis básicamente, es un procedimiento que permite cuantificar las señales SIMS en esta situación cuando el material es binario. El procedimiento consiste en un método de evaluación de la cuantificabilidad de cada muestra y en la cuantificación efectiva en la medida de lo posible. Se tiene especial cuidado con las situaciones de variación muy rápida en profundidad de la composición de la matriz, y con la presencia de oxígeno como elemento indeseado. Se ha estudiado un caso particular el del sistema de los siliciuros de iridio por su disponibilidad y creciente relevancia en el campo de la optoelectrónica del infrarrojo profundo. También se ha abordado el moderado y simulación de la mezcla inducida por bombardeo, dada la influencia que esta ejerce en la alteración de los perfiles de concentración durante el propio análisis. Por fín, se ha desarrollado un procedimiento de medida de velocidades de erosión adaptado a los instrumentos disponibles. La velocidad de erosión varia con la matriz, de modo que cuando la composición es gradual, afecta a la determinación de los perfiles de concentración en profundidad e, incluso, al valor de las mismas señales recogidas, induciendo efectos de matriz