材料杂质能谱检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-28  

材料杂质能谱检测通过多技术手段分析材料中杂质元素的种类、含量及化学态,涵盖表面、微区及体相分析,为材料性能评估、质量控制及失效分析提供关键数据,涉及半导体、能源、生物医用等重点领域。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

X射线光电子能谱(XPS):基于光电效应测量表面光电子能量分布,用于元素组成及化学态分析,检测范围Be-U,能量分辨率≤0.5eV,检测灵敏度0.1at%。

俄歇电子能谱(AES):通过电子束激发产生俄歇电子,分析表面元素种类及化学环境,空间分辨率≤50nm,检测限0.1-1at%,适用于微区成分表征。

二次离子质谱(SIMS):利用离子束溅射样品表面,通过二次离子质量分析实现痕量元素深度剖析,二次离子检测限低至10^-12 atm·cm^-2,深度分辨率≤1nm。

傅里叶变换红外光谱(FTIR):通过红外光与分子振动-转动能级跃迁作用获取光谱,用于有机官能团及无机物结构分析,波数范围400-4000cm^-1,分辨率≤0.1cm^-1。

拉曼光谱(Raman):基于激光与分子的非弹性散射,分析分子结构及晶体缺陷,光谱范围200-4000cm^-1,分辨率≤1cm^-1,支持微区成像。

扫描电子显微镜能谱(SEM-EDS):结合扫描电镜形貌观察与能谱元素分析,实现微区形貌-成分关联检测,元素检测范围B-U,空间分辨率≤10nm。

原子吸收光谱(AAS):利用基态原子对特征谱线的吸收定量分析金属元素,检出限低至μg/L级,波长范围190-800nm,支持多元素顺序测定。

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS):通过等离子体离子化样品,经质量分析器检测痕量金属及同位素,质量分辨率≥0.8u,检出限低至ppt级,适用于复杂基质分析。

气相色谱-质谱联用(GC-MS):分离有机混合物后通过质谱鉴定成分,质量范围1.5-1000u,分辨率≤1u,支持挥发性有机物(VOCs)及半挥发性有机物(SVOCs)检测。

核磁共振波谱(NMR):利用原子核在磁场中的共振现象分析分子结构及动态过程,磁场强度≥400MHz,化学位移分辨率≤0.1ppm,适用于有机材料及配位化合物表征。

检测范围

半导体晶圆:检测表面金属离子(如Na⁺、K⁺)及有机物污染,评估器件可靠性及电学性能。

高分子聚合物薄膜:分析添加剂残留(如抗氧剂、增塑剂)及降解产物,影响薄膜力学性能及耐候性

金属材料(钢、铝):识别内部夹杂物(如氧化物、硫化物)及表面氧化层成分,关联材料强度与耐腐蚀性

陶瓷基片(氧化铝、氮化硅):测定烧结过程中引入的杂质元素(如Fe、Cr),评估绝缘性及热稳定性

锂电池正极材料(三元材料、磷酸铁锂):分析过渡金属离子价态(如Ni²⁺/Ni³⁺)及杂质(如Mn²⁺),影响容量及循环寿命。

催化剂载体(活性炭、氧化铝):表征活性组分(如Pt、Pd)分散度及载体杂质(如SiO₂),优化催化效率。

生物医用植入材料(钛合金、聚醚醚酮):检测重金属离子(如Pb²⁺、Cd²⁺)析出及有机污染物(如加工油残留),评估生物相容性

光伏电池硅片:识别杂质能级(如B-O复合中心)及缺陷(如位错),影响光电转换效率及长期稳定性。

环境沉积物(土壤、沉积物):测定重金属(如As、Hg)及持久性有机污染物(如PAHs)含量,评估生态风险评估。

文物保护涂料(天然树脂、矿物颜料):分析颜料成分(如朱砂、石青)及老化产物(如氧化产物),指导修复工艺优化。

检测标准

ASTM E1078-14:X射线光电子能谱仪的分析方法,规定仪器校准、数据采集及结果处理要求。

ISO 17075:2019:俄歇电子能谱分析的表面化学表征方法,明确微区成分检测的技术规范。

GB/T 32788-2016:扫描电子显微镜-能谱仪的分析方法,规定仪器性能测试及样品制备要求。

ASTM D3120-17:二次离子质谱法分析固体表面的元素组成,规范溅射速率及深度标定方法。

ISO 15067-1:2018:傅里叶变换红外光谱法的样品制备与测试,指导有机材料及无机物的定性分析。

GB/T 21835-2008:电感耦合等离子体质谱法测定金属中的杂质元素,规定仪器参数及检出限验证方法。

ISO 14456:2004:气相色谱-质谱联用法分析有机化合物,明确样品前处理及质谱图解析要求。

ASTM E3071-15:核磁共振波谱法在材料科学中的应用,规范样品制备及谱图归属方法。

GB/T 36004-2018:拉曼光谱法用于材料结构表征的技术规范,规定激光波长及光谱分辨率要求。

ISO 20998-1:2019:微区分析中的数据处理与结果表示,指导能谱数据的统计及误差评估。

检测仪器

X射线光电子能谱仪:通过单色X射线激发表面电子,测量光电子动能分布,实现表面元素组成及化学态分析,支持Be到U元素检测,能量分辨率≤0.5eV。

俄歇电子能谱仪:利用聚焦电子束激发样品表面,检测俄歇电子能量分布,用于表面元素种类及化学环境分析,空间分辨率≤50nm。

飞行时间二次离子质谱仪:采用脉冲离子束溅射样品表面,通过二次离子飞行时间测量质量,实现痕量元素的深度剖析,二次离子检测限低至10^-12 atm·cm^-2。

傅里叶变换红外光谱仪:利用红外光源与干涉仪生成干涉图,经傅里叶变换获得红外光谱,用于有机官能团及无机物结构分析,波数范围400-4000cm^-1。

电感耦合等离子体质谱仪:将液体样品雾化后引入氩等离子体炬,离子化后通过四极杆质量分析器检测,用于痕量金属元素及同位素的定量分析,质量分辨率≥0.8u。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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