Kelvinsonde

Die Kelvinsonde arbeitet nach einem zerstörungsfreien, kontaktlosen Messprinzip und dient zur lokalen Bestimmung der Kontaktpotentialdifferenz zwischen der vibrierenden Messspitze und der zumeist metallischen Probe. Die Kontaktpotentialdifferenz beruht auf den unterschiedlichen Austrittsarbeiten (work function) der beiden Metalle bzw. bei nicht-metallischen Proben auf dem Oberflächenpotential. Als oberflächensensitive Methode reagiert die Kelvinsonde z.B. auf Adsorptionsvorgänge sowie Änderungen des Redoxzustandes, weshalb sie für viele Einsatzgebiete eine interessante Methode darstellt.

Anwendungen:

 

  • Werkstoffanalyse
  • Qualitätskontrolle
  • Prozessentwicklung
  • Korrosionsanalyse (atmosphärische Korrosion, Wasserstoff)
  • Beschichtungen (Delaminierungsprozesse)
  • Dünnschichten
  • Halbleiter (surface photovoltage)
  • Solarzellen
  • In situ – Messungen (während elektro¬chemischer Behandlung)

 

Probenanforderungen:

 

  • Feste Proben
  • Evtl. auch flüssige Lösungen in metallischen Gebinden mit ausreichender Leitfähigkeit
  • Größe bis 10 x 10 cm
  • Höhe bis 3 cm

 

Einsatzgebiet:

 

  • Oberflächenanalysen – Struktur, Zusammensetzung, Defekte, Adsorption,…
  • Beobachtung von Korrosionsprozessen
  • Charakterisierung von organischen und metallischen Beschichtungen, Dünnschichten, Halbleitern und Solarzellen
  • Einfluss von Luftfeuchte und Sauerstoffkonzentration

 

Spezifikationen:

 

  • Rasterkelvinsonde mit motorisiertem x,y,z-Positioniertisch
  • Laterale Auflösung je nach verwendeter Messspitze (CrNi-Legierung) zwischen 40 und 300 μm
  • Maximale Scanweite in x- und y-Richtung je 9 cm
  • Topographische Information durch automatische Höhenkontrolle
  • Programmierbare Punkt-, Linien- und Flächenscans
  • Klimatisierung der Messkammer mit der Möglichkeit die Luftfeuchte und den Sauerstoffgehalt (0 bis 100 % in Stickstoff) einzustellen
  • Überwachung der Temperatur, Luftfeuchte und Sauerstoffkonzentration in der Messkammer

SKP-Oberflächenscan einer lokal mit Wasserstoff beladenen Stahlprobe

gemessene Kontaktpotentialdifferenz (CPD)

gemessene
Kontaktpotentialdifferenz (CPD)

Topographie aus automatischer Höhenkorrektur

Topographie aus
automatischer Höhenkorrektur(CPD)