μFTIR (フーリエ変換赤外分光分析)

フーリエ変換赤外分光法(FTIR)は、物質の「化学物質ファミリー」をすばやく特定するための効果的な分析技術です。
FTIR と Raman 分光分析は不明な有機材料の特定に適した手法である。

定量分析検出感度化学結合状態破壊測定空間分解能/ビーム径深さ分解能
可能0.1-1wt%(FT-IR)可能非破壊>15μm(FTIR)0.1-1μm(FTIR)

振動スペクトル法

振動スペクトル法

FTIR
広周波数赤外光
赤外光の吸収を測定
吸収スペクトルはIR活性の振動に依存

Raman
単色化された可視光レーザー (e.g., HeNe or Ar+)
ラマン発光(分子振動が励起されて生じる発光)を測定
ラマンスペクトルはラマン活性の振動に依存

応用例

FTIR と Raman
– 有機物系粒子、パウダー、膜、液体の同定
– 材料の同定
– 不純物分析 (抽出物, 脱ガスした製品(物質), 残留物)
FTIR
– Si中のO及びHの定量
– SiNウエハ中の水素の定量 (Si-H vs. N-H)

FTIR 典型的なデータ

典型的なデータ・FTIRとRamanの補完的な関係

特長と制約

特長
– 有機物官能基や特定有機化合物の特定が可能
– 化合物同定のためのスペクトルのライブラリーが豊富 (特に、IRのライブラリは広範囲材料に及ぶ)
– 大気環境で測定可能 (真空環境は必要ではない; 揮発性化合物には適している。)
・高真空環境から高圧環境まであらゆる環境で測定が可能(装置に依存)
・低温~常温~高温までの広い領域で測定可能(装置に依存)
– 通常、非破壊
– 最小分析領域: ~15 mm
制約
– 表面敏感性は低い (通常のサンプリング深さ: ~0.8 mm)
– 最小分析領域: IRの場合: ~15 mm
– 混合物質(ブレンドポリマーなど)は測定が複雑で、解析が困難
– 通常は定量情報ではなく、定性測定 (定量にはスタンダードが必要)
– 用途の広い測定手法であり、幅広い材料の解析に応用できる。
– 有機物化合物の同定には最適な手法である。

応用例1)FTIR・レーザー用レンズの曇り

応用例2)FTIR・Si3N4 中のSi-H や N-H結合

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