在某些fe - sem的浸入/UHR模式下实现纳米尺度TKD映射

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最近纳米技术的大规模应用引发了扫描电子显微镜(SEM)对最高分辨率的竞争。一种实现终极空间分辨率的方法是使用磁浸没透镜。以前,使用浸没透镜使定位图不可能实现。这是因为镜片产生的磁场干扰了透射菊池图案(TKP)的收集和分析过程。干扰有两个主要成分:

  • 散射电子被限制在SEM光轴附近的狭窄空间内(见下面的TKP“带场”)。
  • 菊地图案被磁场扭曲、旋转和移位。

首先,将菊池信号缩小到距离SEM光轴10 mm的区域。这种围绕光轴的电子包容意味着很少的散射电子会达到标准EBSD探测器通常将荧光屏放置在距离扫描电子显微镜光轴大于15毫米的地方。轴上跆拳道技术支持OPTIMUS 2通过从SEM光轴周围捕捉菊池图案来解决这个问题。

其次,TKPs中磁场的存在造成了严重的扭曲,使精确的波段检测变得不可能。为了纠正扭曲和补偿TKPs中的旋转和位移,我们开发了一种新的软件功能(正在申请专利),称为ESPRIT FIL TKD(全浸没透镜TKD)。该特性易于校准,并已完全集成在自动地图采集过程中精灵2软件

filtkd特性和on-axis TKD特性的结合,使得高端fe - sem在超高分辨率模式下(即在浸没透镜处于活动状态时)可以进行精确的方位映射。

图1a:在磁场存在的情况下,使用轴上TKD几何结构获取的非校正传输菊池图(TKP)
图1b:图1(左)中使用FIL-TKD校正后的TKP
图1c:与图1(中间)相比,在没有磁场的情况下,从同一颗粒中获得TKP,即浸没透镜不活跃

在图2(*)所示的TKD结果中,HW和SW这一独特组合的最终结果或好处是显而易见的。模式质量图(左)定性地表明,激活浸没透镜时,物理空间分辨率要高得多(特征更清晰)。在浸没透镜激活后获得的方向图中,可以清晰地看到大于10 nm的颗粒/特征。

图2:从没有磁场的20 nm Au薄膜获得的同一区域的原始轴上TKD图,即解析模式(上)和有磁场的超高清模式(下)。两幅图都是使用相同的参数获得的,探针电流、加速电压、TKD探测器设置和步长为3 nm。比例尺代表100纳米。没有对方向图应用数据清理。研究结果由丹麦DTU纳米实验室的Alice Da Silva Fanta提供。

(*)这里提出的结果应该定性地看待,而不是作为我们的TKD溶液和/或某个品牌的sme的分辨率规范。相关sem在浸没和非浸没模式下的TKD地图分辨率和索引质量差异可能取决于模型和/或房间环境,例如温度、地面振动、声学等。