二次离子质谱（SIMS）是现代表面分析技术的关键组成部分之一。利用一次离子束撞击材料表面，利用质谱仪检测溅射出的带正负电荷的二次离子的质荷比，从而得到材料的元素组成。表面分析技术。样品表面。与AES、XPS、EDS等技术相比，SIMS可以获得材料表面的元素信息（1nm），并且具有非常高的元素检测限（有时达到ppm或ppb级别）。 SIMS技术不仅可以获得元素组成信息，还可以用于分析同位素、原子团、官能团和分子结构信息。因此，它既可用于无机材料的分析，又可用于有机大分子的分析，使其广泛应用于微电子、材料、化工、生物医药等领域。
SIMS技术理论上可以完成包括氢在内的元素周期表上所有元素的低浓度半定量分析，同时还具有亚微米（100nm）离子成像空间分辨率。 SIMS质谱仪分为四极杆质谱仪（QMS）、磁质谱仪（MMS）和飞行时间质谱仪（TOF），是当今分辨率最高的表面分析技术。
根据一次离子束的能量和纵向扫描方式的不同，SIMS技术分为静态SIMS（SSIMS）和动态SIMS（DSIMS）。要求真空度为10-7Pa，电子束能量小于5keV。低束流密度高速照射材料的小区域，仅激发单层原子，实现超高的表面分辨率。 SSIMS的软电离技术可用于分析有机材料，利用质谱信息可以获得有机聚合物的官能团和分子量，分析材料表面的有机分子结构。由于具有超高分辨率、灵敏度以及同时检测无机和有机材料的能力，具有TOF 质谱分析功能的TOF-SIMS 被领先的半导体公司用于硅晶体组件的元件定位和所用表面有机污染物的检测。
DSIMS利用高能、高密度离子束逐层剥离物质，同时检测不同深度的二次离子信息，动态确定物质元素在三维空间的分布情况进行分析。因此，DSIMS是一种破坏性极强的表面分析技术，主要用于无机样品的详细分析、痕量杂质的鉴定等。广泛应用于矿物地质研究、同位素分析、半导体元素掺杂研究等。字段。
DSIMS的探测深度从几纳米到几十微米，可用于薄膜材料、界面等的元素成分分析。 MicroSource测试实验室配备了ION-TOF先进的TOF-SIMS设备。在德国，我们可以为客户提供完整的SIMS 技术解决方案。下图是半导体无机材料膜层的DSIMS深度分析曲线示例。从该图中可以清楚地观察到材料表面300 nm处Si和Ge元素的分布。
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