HF5000球差電鏡功能介紹和亮點功能案例分析

為了讓廣大客戶全面直觀地了解季豐電子HITACHI HF5000球差電鏡，更好地為廣大新老客戶服務(wù)，本文提供了HF5000功能介紹和亮點功能案例分析，歡迎各位新老客戶咨詢和委案。

HITACHI HF5000 規(guī)格介紹

季豐電子HITACHI HF5000是日立最新的球差矯正（Probe Corrector）場發(fā)射透射電鏡，采用冷場發(fā)射電子槍和日立自動化球差矯正技術(shù)，實現(xiàn)STEM模式下極高的空間分辨率~78pm，配備4k Gatan Oneview Camera及Bruker EDS雙能譜探頭，可實現(xiàn)高分辨形貌觀察、晶體結(jié)構(gòu)解析及元素成分分析等功能，其應(yīng)用范圍包括半導(dǎo)體材料（非磁性）、金屬材料（非磁性）、陶瓷材料（非磁性）、高分子材料、無機非金屬材料、電池材料、醫(yī)用材料等領(lǐng)域。HITACHI HF5000規(guī)格介紹見Table I。

Table I HITACHI HF5000規(guī)格

HITACHI HF5000 功能介紹

季豐電子HITACHI HF5000功能豐富，借助超高的分辨率和獨特的探頭設(shè)計，可滿足客戶大多數(shù)極限應(yīng)用需求，比如高分辨單原子像、輕元素成像、表面納米級至原子級形貌觀察以及納米結(jié)構(gòu)至原子形貌mapping等，對于常規(guī)需求能輕松應(yīng)對。HITACHI HF5000功能介紹見Table II，圖1是HITACHI HF5000的部分結(jié)果展示。

Table II HITACHI HF5000功能Table

圖1 HITACHI HF5000部分結(jié)果展示，包括HRTEM/選區(qū)衍射分析/HRSTEM/EDX Mapping/NBED衍射花樣分析

HITACHI HF5000亮點功能案例分享

NO.1 全自動像差矯正

借助日立Probe Corrector可實現(xiàn)低階到高階像差的自動矯正，整個矯正過程3-5min，操作簡單高效，Ronchigram平坦區(qū)＞32mrad，可得到極細的電子探針實現(xiàn)超高空間分辨，分辨率至亞埃級，可將Si[110]晶向原子分辨開，另外HF5000還提供了像差自動測量功能，能測量當(dāng)前各階像差的殘余值，實現(xiàn)像差的手動補償。如圖2所示。

圖2 （a）全自動球差矯正頁面

圖2（b）非晶碳膜Ronchigram和Si[110]晶向原子分布

NO.2 環(huán)形明場探頭（ABF）實現(xiàn)輕元素的可視化

輕元素通常對電子的散射能力較弱，借助STEM-ABF技術(shù)收集小角度散射電子的特征可實現(xiàn)輕元素的探測，其圖像襯度∝Z1/3，對原子序數(shù)的依賴性較小，可對輕元素和重元素同時成像，該特征使得STEM-ABF成為表征電極材料（如尖晶石結(jié)構(gòu)LiMn2O4）、鈣鈦礦（ABO3）材料等功能材料的利器。圖3（a）所示是SrTiO3(110)面的STEM-ABF像，可清晰看到Ti原子兩側(cè)的O原子對稱分布，和ABO3 [110]晶向原子排布一致，圖3（b）STEM-ADF像只可探測到Sr原子和Ti原子，探測不到O原子。

圖3（a）SrTiO3(110)面的STEM-ABF像；（b）SrTiO3(110)面的STEM-ADF像；條件：加速電壓200 kV，UHR Mode

NO.3 STEM-ADF+STEM SEM實現(xiàn)晶體結(jié)構(gòu)解析及表面原子級形貌觀測

圖4（a）所示是SrTiO3 (100)面的STEM-ADF像，其中較大的Sr原子位于四個頂點上，Ti和O原子重合位于正方形的中心位置，和立方晶系A(chǔ)BO3[100]晶向晶體結(jié)構(gòu)對應(yīng)，經(jīng)量測其晶格常數(shù)為0.38nm，圖4（b）所示是其對應(yīng)的FFT圖像，圖4（c）所示是SrTiO3 (100)面的SEM表面形貌像，信號深度~5-10nm，可看到密集的原子排布。STEM-ADF+STEM SEM技術(shù)相結(jié)合可實現(xiàn)物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)分析和表面形貌分析。

圖4 （a）SrTiO3 (100)面的STEM-ADF像；（b）SrTiO3 (100)面的FFT圖像；（c）SrTiO3 (100)面的STEM- SEM像；條件：加速電壓200 kV，HR Mapping Mode

TEM實驗室由王靜博士領(lǐng)銜，擁有多名電鏡工程師，具有豐富的半導(dǎo)體行業(yè)失效分析經(jīng)驗，熟悉各種類型的半導(dǎo)體、金屬及薄膜等樣品。TEM實驗室、FIB實驗室及報告組通力合作，為客戶提供高效率、高質(zhì)量的分析結(jié)果，歡迎工業(yè)界和學(xué)術(shù)界同仁前來咨詢、委案。

編輯：黃飛