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3DNanoSIMS - 3-dimensionale Nanoanalytik von Hochleistungsmaterialien mittels Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometrie
Das 3DNanoSIMS Projekt ist eine Erweiterung der am AIC betriebenen hochkarätigen multi-Technik Ultrahochvakuum (UHV) Nano-Analytik zur Verbesserung von Hochleistungsmaterialien, die für verschiedenste Zukunftstechnologien mit dem Ziel der Nachhaltigkeit, wie zum Beispiel Elektrochemie, Halbleitertechnologie, Werkstoffentwicklung oder Katalyse entwickelt werden. Bei dem dafür verwendeten Gerät handelt es sich um ein Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometer (TOF-SIMS), welches internen und externen Nutzern zugänglich sein soll.
Lieferung, Aufbau und Abnahme aller Spezifikationen
September/Oktober 2025
Die Lieferung der M6 Plus erfolgte am 20.September mit einem LKW aus Münster. Gleich im Anschluss wurde mit dem Aufbau begonnen. Im Laufe der nächsten Wochen konnten alle Spezifikationen erreicht und mit der Einschulung begonnen werden.
Das AIC Team bedankt sich für die freundliche Unterstützung der GUT und den Mitarbeitern von IONTOF, mit deren Unterstützung ein reibungsloser Ablauf der Lieferung und Installation möglich war.
© Florentine Scholz
Ausladen der Geräte
© Florentine Scholz
Analysekammer
© Florian Fahrnberger
Ausheizen des Gerätes
© Jakob Hemetsberger
Aufgebautes Gerät
Bestellung bei IONTOF
Dezember 2023
Die Bestellung einer M6 plus, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster wurde bei der IONTOF GmbH in Münster, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster aufgegeben.
Projektstart
Oktober 2023
Bewilligung des Projekts
Juni 2023
Das Projekt wurde genehmigt.
Das AIC bedankt sich bei der FFG, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster für die Finanzierung des Projekts „3DNanoSIMS“, FFG Project No.902876.
Projektantrag
März 2023
Das 3DNanoSIMS Projekt ist eine Erweiterung der am AIC betriebenen hochkarätigen multi-Technik Ultrahochvakuum (UHV) Nano-Analytik zur Verbesserung von Hochleistungsmaterialien, die für verschiedenste Zukunftstechnologien mit dem Ziel der Nachhaltigkeit, wie zum Beispiel Elektrochemie, Halbleitertechnologie, Werkstoffentwicklung oder Katalyse entwickelt werden. Bei dem dafür verwendeten Gerät handelt es sich um ein Flugzeit-Sekundärionen-Massenspektrometer (TOF-SIMS), welches internen und externen Nutzern zugänglich sein soll. Dafür wurde bei der österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster ein Projektantrag zur Forschungs- & Entwicklungs-Infrastrukturförderung, öffnet eine externe URL in einem neuen Fenster eingereicht.
An dem Projekt sind vier Fakultäten beteiligt:
- Fakultät für Technische Chemie
- Fakultät für Maschinenwesen und Betriebswissenschaften
- Fakultät für Physik
- Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Damit das TOF-SIMS-Instrument alle Anforderungen der verschiedenen Materialforschungsbereiche erfüllt, wird das Gerät zusätzlich, zu den üblichen Bismut-, Sauerstoff- und Cäsium-Ionenquellen, mit einer Gascluster-Ionenquelle und einer fokussierenden Gallium-Ionen Quelle (Focused Ion-Beam) ausgestattet sein. Durch die Installation eines Raster-Sonden-Mikroskops (RSM) in Kombination mit einem hochpräzisen Piezotisch wird die gleichzeitige Aufzeichnung der Topologie vor, während und nach der Probenablation möglich. Dies wird höchst präzise und nanoskalig aufgelöste 3D-Rekonstruktionen komplexer Materialien ermöglichen. Wichtig ist auch die deutlich verbesserte Toleranz der neuen Spektrometer gegenüber rauen und strukturierten Probenoberflächen. Die für poröse Schichten oder komplex strukturierte Proben notwendige in-situ-Querpräparation wird mit dem Focused Ion-Beam realisiert. Darüber hinaus wird das System mit einer neuartigen Hochleistungs-Präparationskammer ausgestattet sein, die die Analyse nanoskaliger Prozesse in Materialien unter Last erlaubt.
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