SEM에서 온축 전송 기쿠치 회절

간략한 역사

옵티머스 TKD 검출기 헤드

2012년 처음 제안된SEM의전송 기쿠치 회절(TKD)은 t-EBSD라고도 하며, 공간 해상도가 표준 EBSD보다적어도 하나의 크기로 크기가 더 우수하기 때문에 빠르게 확립된 기술이 되었다. 이 기술은 수평 또는 약간 기울어진 전자 투명 샘플을 필요로 한다; 예를 들어 전자 빔에 정상 또는 근사한, 표준 EBSD 검출기는 시료 평면 아래에서 기쿠치 패턴을 캡처하도록 배치하였다.

이 기술의 잠재력을 인식, 브루커는 비 이상적인 샘플 검출기 기하학과 관련된 한계를 해결하기 위해, 프랑스 메츠에있는 로렌 대학에서 연구원의 팀과 협력을 시작했다. 이 협력은 "축TKD"(2)로 알려진 새로운 샘플 검출기 형상의 원리를 입증했으며, 이로 인해 나중에 OPTIMUSTM TKD 검출기 헤드가 출시되었습니다. 새로운 검출기 헤드는 화면 중심을 교차하는 SEM의 광학 축을 가진 전자 투명 샘플 바로 아래에 삽입할 수 있는 수평 스크린을 특징으로 하므로 "온축" TKD라는 이름이 있습니다. 이 구성은 신호 수율이 가장 강하고 노모니 투영 유도왜곡(3)을최소화한 기쿠치 패턴을 캡처하는 장점이 있다.

옵티머스 TKD 검출기 헤드

2015년 출시 이후 OPTIMUS TKD는 SEM에서 온축 TKD를 가능하게 하는 유일한 상용 솔루션이며 그 기능으로 인해 선도적인 TKD 솔루션으로 자리매김했습니다.

타의 추종을 불허하는 성능

낮은 프로브 전류 요구 사항 - OPTIMUS TKD는 2nA 프로브 전류를 초과하지 않고 우수한 데이터 무결성 또는 인덱싱 품질을 사용하여 초당 수백 포인트의 나노미터 스케일 공간 해상도로 방향 및 위상 매핑을 지원합니다.

공간 해상도 - 최소 2nm의 공간 해상도(고급 FE-SEM을 사용하는 경우) OPTIMUS TKD는 10nm 미만의 높은 디테일 과 5nm 미만의 특징을 드러냅니다(아래 응용 프로그램 예제 참조).

특허 받은 TKD 샘플 홀더

사용하기 쉬운

20nm Au 필름(왼쪽)과 확대된 확대 된 영역의 원시 /처리되지 않은 방향맵 ~ 4 nm 너비. 중요 매개 변수: 30 kV EHT, 2 nA 프로브 전류, 1.5 nm 단계, 11.5% 제로 솔루션, 320 fps 속도, 6:31 분 측정 시간. 샘플은 덴마크 코펜하겐의 DTU Nanolab의 앨리스 다 실바 판타(Alice Da Silva Fanta)의 호의입니다.

옵티머스 TKD 검출기 헤드는 모든 브루커 eFlash EBSD 검출기의 표준 검출기 헤드와 상호 교환하여 사용할 수 있어 동일한 검출기를 사용하여 EBSD와 TKD모두에 쉽게 접근할 수 있습니다. 측정 요구 사항에 따라; 예를 들어, 공간 해상도, 숙련 된 사용자는 10-15 분 안에 TKD와 EBSD 분석 사이를 전환 할 수 있습니다. 옵티머스 TKD는 특허받은 TKD 샘플 홀더(EP 2824448 A1)와 완벽하게 어울립니다.

이미징과 같은 DF 및 BF를 위한 통합 ARGUS

성능 과 분석 성공을 극대화하기 위해 옵티머스 TKD는 ARGUS™ 이미징 시스템을 내장하여 설계되었습니다. 높은 품질과 고감도 고체 상태 검출기는 사용자에게 최대 125k 포인트 /초의 속도로 나노 미터 해상도의 이미지와 같은 화려한 어둡고 밝은 필드를 획득 할 수있는 옵션을 제공합니다. 이러한 이미지는 정성적 정보일 뿐이지만 방향 및 위상 대비, 탈구 및 스태킹 결함 또는 경우에 따라 잔여 균주와 같은 중요한 미세 구조 세부 사항을 드러냅니다.

20nm Au 필름에서 획득한 이미지와 폴리머 리간드가 함께 보유한 PtNi 나노입자와 같은 거짓 색상(왼쪽)과 다크 필드(오른쪽) 이미지등이 있습니다.

동시 TKD/EDS 측정

TKD 위상 맵 은 오프라인 위상 식별 및 EDS 지원 재분석(왼쪽), X선 마스크(오른쪽 상단)와 XFlash FlatQUAD EDS 검출기(오른쪽 하단)로 개조된 특허 받은 TKD 샘플 홀더를 사용했습니다. 중요 매개 변수: 30 kV EHT, 6.7 nA 프로브 전류, 10 nm 단계, 272 pps 속도, 1.5 Mcps ICR, 1 Mcps OCR, <3000 counts per spectrum/pixel.

브루커의 QUANTAX EDS/EBSD 시스템 중 가장 높이 평가되는 기능 중 하나는 두 기술의 고급 통합입니다. 우수한 통합은 물론 전자 투명 샘플에도 사용할 수 있으며 eFlash FS와 플랫 쿼드 EDS 검출기® 독특한 XFlash를 결합 할 때 특히 강력합니다. 두 검출기는 타의 추종을 불허하는 데이터 품질, 공간 해상도 및 처리량을 제공하며 특허 받은 TKD 샘플 홀더 및 새로 출시된 X-ray 마스크로 완벽하게 작동합니다.

주요 사양

  • 방향 매핑을 위한 공간 해상도: 2nm 이상
  • DF/BF 이미징을 위한 공간 해상도: 1.5nm 이상
  • 지도에서 가장 작은 해결 기능: Au에서 ~ 4 nm 어닐링 쌍둥이
  • 측정 속도: 최대 630fps(프레임/초)
  • EHT 범위: 5-30 kV
  • 프로브 전류: 응용 프로그램의 95% 이상이 2nA 를 필요로 하지 않습니다.

관련 간행물

(1) 스캐닝 전자 현미경에서 10 nm 도메인에서 EBSD 전송 EBSD,R. 켈러와 R. 가이스, 현미경의 저널, Vol. 245, Pt 3 2012, pp. 245-251

(2) 온축 검출기로 전송-SEM에 의한 오리엔테이션 매핑,J.-J Fundenberger 등., 울트라 현미경, 161, 17-22, 2016

(3) 온축 및 오프축 투과기,F. 니센 외, 울트라현미경, 186, 158-170, 2018