Oberflächen- und Dünnschichtanalysen an Glasoberflächen und Oberflächenbelägen Teil 2). Bewertung der Oberflächen- und Tiefenprofilanalysenverfahren und die gleichzeitige Anwendung mehrerer Verfahren

Abstract

Die auf Glas- und Oxidoberflächen anwendbaren physikalischen Oberflächen- und Tiefenprofilanalysenverfahren, deren Prinzipien in Teil 1 an Hand ausgewählter Verfahren dargestellt wurden, werden für die Anwendung in Glastechnik und -forschung bewertet. Dazu werden Angaben in tabellarischen Übersichten miteinander verglichen, aus denen hervorgeht, welche Informationsmöglichkeiten die einzelnen Verfahren bieten. Der Vergleich zeigt, daß die unzureichenden Einzelverfahren durch Kombination der Ergebnisse mehrerer Oberflächen- und Tiefenprofilanalysenverfahren ergänzt werden können. Durch gleichzeitige Anwendung mehrerer Verfahren ist es möglich, Oberflächen- und Tiefenprofilanalysen für alle Elemente mit einer Nachweisempfindlichkeit von 10⁻¹ % bezüglich des Stoffmengengehaltes ( = Atom-%) durchzuführen. Für homogene Schichten und bei ausreichender Kompensation von Oberflächenaufladungen wird eine Tiefenauflösung von mindestens 10 nm für alle Elemente erreicht. Von besonderer Bedeutung für die Anwendung ist, daß einige der Verfahren, außer der Elementanalyse, Informationen über die Feinstruktur der Oberflächen und ihrer Beläge oder über die dort ausgebildete Koordination und Bindung der Elemente geben. Die Kombinationen von Analysen- und Meßverfahren, die zum Studium von Glasoberflächen und von Belägen auf Glas tatsächlich herangezogen wurden, werden jeweils mit Hinweisen auf Publikationen tabellarisch aufgeführt.

Surface and thin film analysis of glass surfaces and surface coatings Part 2. Evaluation of methods for surface and depth profile analysis and the simultaneous use of several methods The uses in glass technology and research of the physical methods of analysing glass and oxide surfaces, the principles of which were illustrated by examples in part 1, are evaluated. For this purpose data are compared with one another in tabular form and these show the possibilities of obtaining information by particular methods. The comparison shows that although the individual methods are insufficient their use in combination can be complementary in surface and depth profile analysis. By simultaneous use of several methods it is possible to make surface and depth profile analyses for ah elements with a sensitivity relative to concentration of material of 0,1 atom %. For homogeneous layers and with adequate compensation for surface charging a depth resolution of at least 10 nm can be achieved for all elements. Of particular importance in application is the ability of some methods to give information about the fine structure of the surface or its coating or of the coordination and bonding of the elements. The combinations of analytical and measuring techniques which can be used in studying glass surfaces and their coatings are set out in tabular form together with references to publications.

Analyses de surfaces et de couches minces sur des surfaces de verre et des revêtements superficiels 2e partie. Evaluation des méthodes d'analyse des surfaces et des profils de concentration en profondeur et de l'emploi simultané de plusieurs méthodeséthodes d'analyse physiques des surfaces et des profils Les méthodes d'analyse physiques des surfaces et des profils de concentration en profondeur employées sur des surfaces de verre et d'oxyde, dont les principes on été exposés dans la première partie à partir d'un choix de méthodes, sont évaluées en vue de leur application en technologie et en recherche verrières. Les caracteristiques de chacune des méthodes sont donc présentées dans des tableaux comparatifs, ce qui permet de savoir quels renseignements il est possible de tirer de chacune d'elles. La comparaison montre que celles qui sont insuffisantes peuvent être complétées en combinant les résultats de plusieurs méthodes d'analyse des surfaces et des profils en profondeur. La combinaison simultanée de plusieurs méthodes permet de détecter tous les éléments qui sont à une teneur d'au moins 10⁻¹mol%. Pour des couches homogènes et une compensation suffisante des charges de surface, on obtient une résolution en profondeur de 10 nm au moins pour tous les éléments. Du point de vue des applications, il est particulièrement important que quelques-unes des methodes, en plus de l'analyse des éléments, donnent des renseignements sur la structure fine des surfaces et de leurs revêtements ou sur l'état de coordination et de liaison des éléments. Les combinaisons des méthodes d'analyse et des méthodes de mesure qui peuvent en fait être appliquées à l'étude des surfaces de verre et des revêtements sur du verre, sont présentées, pour chacune, sous forme de tableaux avec des références bibliographiques.