場發(fā)射掃描電鏡介紹

場發(fā)射掃描電鏡介紹當(dāng)前第1頁\共有45頁\編于星期六\3點JapanElectronOpticsLaboratory日本電子光學(xué)研究所JEOL歷史當(dāng)前第2頁\共有45頁\編于星期六\3點分辨率:50埃1947年日本電子第一臺透射電鏡DA-1歷史當(dāng)前第3頁\共有45頁\編于星期六\3點捷歐路(北京)科貿(mào)有限公司北京上海廣州武漢成都當(dāng)前第4頁\共有45頁\編于星期六\3點JapanElectronOpticsLaboratorySEMTEMEPMAFIB日本電子株式會社-捷歐路(北京)科貿(mào)有限公司當(dāng)前第5頁\共有45頁\編于星期六\3點電子光學(xué)產(chǎn)品的側(cè)重點透射電鏡：微區(qū)內(nèi)部觀察/結(jié)構(gòu)與成分分析掃描電鏡：微區(qū)表面觀察和成份定性分析電子探針：微區(qū)表面成份準(zhǔn)確定量分析http://歡迎光臨網(wǎng)站當(dāng)前第6頁\共有45頁\編于星期六\3點ApertureAngleOptimizingLensHighperformanceObjectiveLens1994 Semi-In-LensFESEM JSM-6320F2000 Semi-In-LensFESEM JSM-6700F1987 In-LensFESEM JSM-890JEOL掃描電鏡的發(fā)展歷史

WorldFirstSEMJSM-1In-LensDetector1974FESEM JFSM-301977CompactFESEM JSM-F71988 Multi-purposeFESEM JSM-840F2001 AnalyticalFESEM JSM-6500FConicalFEGColdFEGIn-LensThermalFEGJEOLhasbeentheleaderinSEMtechnologydevelopmentforalmost50years.Semi-In-lens2005

Energy-filter JSM-7500FGBmode2011

Hybridlens JSM-7800FTTLmode當(dāng)前第7頁\共有45頁\編于星期六\3點JEOL掃描電鏡序列場發(fā)射JSM-7800FJSM-7610FJSM-7500FJSM-7100F

鎢燈絲JSM-IT300JSM-6510JSM-6010NewFEGW或LaB6當(dāng)前第8頁\共有45頁\編于星期六\3點掃描電鏡的簡單原理光源聚光鏡掃描線圈物鏡物鏡光闌樣品SEdetector二次電子探測器：觀察形貌

BSEdetector背散射電子探測器：觀察構(gòu)成

EDS能譜探測器：能量色散成分分析WDS能譜探測器：波長色散成分分析EBSD探測器：織構(gòu)分析當(dāng)前第9頁\共有45頁\編于星期六\3點

冷場發(fā)射JSM-7500F熱場發(fā)射JSM-7100F低真空鎢燈絲JSM-IT300LV分辨率1.0nm(15kV)1.2nm(15kV)3.0nm(15kV)1.5nm(1kV)3.0nm(1kV)20nm(1kV)最大束流~2nA200n

A

~1uA束流穩(wěn)定度5%/12h需要Flash1%/24h;0.2%/h;1%工作溫度300K1800K真空度10-8Pa10-7Pa10-4Pa能量發(fā)散度0.3-0.5eV0.6-0.9eV1.5eV-發(fā)射體壽命保證1年保證3年~較短發(fā)射體價格~US$1,500~US$20,000~US$20分析功能擴展性EDS/EBSP/WDS有限EDS方便EDS/EBSP/WDS方便EDS/EBSP/WDS側(cè)重點高分辨圖像觀察多功能分析多功能分析三種類型光源性能比較2800K當(dāng)前第10頁\共有45頁\編于星期六\3點光源和圖像對比FEGW當(dāng)前第11頁\共有45頁\編于星期六\3點

最近的一些新技術(shù)介紹物鏡設(shè)計最佳光闌角控制器氣鎖交換GB模式能量過濾器當(dāng)前第12頁\共有45頁\編于星期六\3點

物鏡的不同設(shè)計當(dāng)前第13頁\共有45頁\編于星期六\3點加速電壓

:1.0KeV(GB)WD:4.0mm資料提供

:日本東北大學(xué)多元物質(zhì)科學(xué)研究所阿尻雅文教授富樫貴成博士Out-Lens物鏡—適合磁性樣品當(dāng)前第14頁\共有45頁\編于星期六\3點

最近的一些新技術(shù)介紹物鏡設(shè)計最佳光闌角控制器氣鎖交換GB模式能量過濾器當(dāng)前第15頁\共有45頁\編于星期六\3點大電流下的小束斑CondenserlensObjectivelensapertureApertureangle

optimizinglens

(ACL)Semi-inlens

objectivelensSpecimenJEOLHighPowerOpticsformsfineelectronprobeevenathighprobecurrentduetoApertureangleoptimizinglens.Conventionalopticssuffersfromlargeprobe

diameterwhenprobecurrentisincreased

forefficientanalysisworks.Clickthisillustrationtoshowthemovie.當(dāng)前第16頁\共有45頁\編于星期六\3點200nA500pA5nA50pA碳膜上蒸金x50,00015kV1mm大電流下的小束斑（分辨率）當(dāng)前第17頁\共有45頁\編于星期六\3點

最近的一些新技術(shù)介紹物鏡設(shè)計最佳光闌角控制器氣鎖交換GB模式能量過濾器當(dāng)前第18頁\共有45頁\編于星期六\3點氣鎖換樣日本電子專利的一步式樣品交換，方便快捷。樣品室保持高真空，污染小。Clickthisillustrationtoshowthemovie.當(dāng)前第19頁\共有45頁\編于星期六\3點氣鎖交換樣品，樣品室真空波動小，利用電子槍的長壽命。10-4PaAtmosphere樣品插入樣品室內(nèi)真空壓力氣鎖換樣當(dāng)前第20頁\共有45頁\編于星期六\3點

最近的一些新技術(shù)介紹物鏡設(shè)計最佳光闌角控制器氣鎖交換GB模式能量過濾器當(dāng)前第21頁\共有45頁\編于星期六\3點GentleBeam--GB模式TheGentleBeam(GB): 在電子束到達樣品表面前減速

TheGentleBeam(GB):

減少充電效應(yīng)TheGentleBeam(GB):

低電壓下的高分辨率

樣品表面激發(fā)的二次電子和背散射電子偏壓樣品當(dāng)前第22頁\共有45頁\編于星期六\3點500V

withoutGB-mode300V

GB100V

GBSpecimen:PolymercrystalGB模式—抑制充電效應(yīng)，提高分辨率當(dāng)前第23頁\共有45頁\編于星期六\3點介孔硅（未噴金處理）GB模式—抑制充電效應(yīng)，提高分辨率當(dāng)前第24頁\共有45頁\編于星期六\3點

最近的一些新技術(shù)介紹物鏡設(shè)計最佳光闌角控制器氣鎖交換GB模式能量過濾器當(dāng)前第25頁\共有45頁\編于星期六\3點

EnergyofelectronNumberofelectronSEBSE能量過濾可以探測樣品表面釋放的所有或者部分電子能量過濾裝置由一些靜電場裝置來組成Acceleratingvoltager能量過濾當(dāng)前第26頁\共有45頁\編于星期六\3點ElectrodeSpecimenAccelerationelectrodeDecelerationelectrodeTheobjectivelensandr-filterObjectivelensElectrodeUpperdetectorr能量過濾組成當(dāng)前第27頁\共有45頁\編于星期六\3點過濾模式探測電子探測信息標(biāo)準(zhǔn)Sb二次電子（SE）表面形貌SbSE+BSE（可調(diào)）表面形貌+成分標(biāo)準(zhǔn)Bs背散射電子（BSE）成分BsBSE+SE（可調(diào)）成分+表面形貌EVSE（可調(diào)）表面形貌r能量過濾r能量過濾—成像模式及信息當(dāng)前第28頁\共有45頁\編于星期六\3點選擇圖像模式r-filterr能量過濾操作電子混合比例當(dāng)前第29頁\共有45頁\編于星期六\3點GoldLabeledCells

SpecimencourtesyofDr.Hyatt,CSIRO,AustraliaSecondaryelectronimageSEModeBackscatteredelectronimage

SecondaryelectronimagewithSbModer能量過濾—成像模式及信息當(dāng)前第30頁\共有45頁\編于星期六\3點SEBsBE樣品:鈦酸鋇陶瓷

2kV6,000Xr能量過濾—成像模式及信息當(dāng)前第31頁\共有45頁\編于星期六\3點在高加速電壓下呈“透明”狀的樣品也能觀察其表面石墨烯極低加速電壓圖像80V當(dāng)前第32頁\共有45頁\編于星期六\3點空間尺寸15kV1.5mm5kV0.2mm分析區(qū)域的空間尺寸，不僅是束斑尺寸，還包括電子散射的區(qū)域。低加速電壓下，散射區(qū)域明顯縮小。Specimen:Al當(dāng)前第33頁\共有45頁\編于星期六\3點RBEIWDSRTEDEDSLNTEDSEBSDLNT俯視圖側(cè)視圖frontEBSD優(yōu)化的樣品室接口位置設(shè)計當(dāng)前第34頁\共有45頁\編于星期六\3點高速元素Mapping(EDS)5kV,110nA,1minSpecimen:Meltingpot當(dāng)前第35頁\共有45頁\編于星期六\3點測試時間60秒（實時）JEOLOnly彩色面分布樣品:貼片電容截面測試倍率：x10,000加速電壓：5kV探針電流：50nA用定性圖譜的測試時間可進行元素面分布用低加速電壓可在短時間內(nèi)進行高空間分辨率的元素面分布測試高速元素Mapping(EDS)當(dāng)前第36頁\共有45頁\編于星期六\3點EBSD高精度晶體取向分析NDTD也適合于磁性材料的高精度晶體取向分析分析點:118585尺寸:XMax:80.00μmYMax:79.89μm

步長:0.25μm相:Nd2Fe14B鐵釹硼當(dāng)前第37頁\共有45頁\編于星期六\3點日本電子場發(fā)射掃描電鏡JSM-7500FJSM-7100FJSM-7610FJSM-7800F當(dāng)前第38頁\共有45頁\編于星期六\3點JSM-7800FJSM-7500FJSM-7610FJSM-7100FLineUpofJEOLFESEM熱場冷場熱場熱場FEG類型SuperhybridlensSemi-inlensSemi-inlensOut-lens物鏡極低電壓、極高分辨、極大束流

低電壓、高分辨低電壓、高分辨、極大束流高分辨、極大束流概念

0.8nm@15kv;1.2nm@1kv

>=0.01kVResolution

200nA(15KV)Max2nA200nA(15KV)200nA(15KV)束流VerygoodSlowchangeVerygoodVerygood穩(wěn)定性0.5eV0.2eV0.5eV0.5eV能量發(fā)散度氣鎖換樣高低位電子探測器標(biāo)準(zhǔn)配置

GB/r能量過濾探測器高低位電子探測器高低位電子探測器高低位電子探測器標(biāo)準(zhǔn)配置

標(biāo)準(zhǔn)配置

標(biāo)準(zhǔn)配置

標(biāo)準(zhǔn)配置

標(biāo)準(zhǔn)配置

標(biāo)準(zhǔn)配置

標(biāo)準(zhǔn)配置

1.0nm@15kv;1.4nm@1kv

>=0.1kV1.0nm@15kv;1.5nm@1kv

>=0.1kV1.2nm@15kv;3.0nm@1kv

>=0.5kV當(dāng)前第39頁\共有45頁\編于星期六\3點1上海交通大學(xué)材料學(xué)院2成都電子科技大學(xué)3廣州計量院4深圳比亞迪5華中科技大學(xué)6Nokia中國7南京師范大學(xué)8南京林業(yè)大學(xué)9開發(fā)晶照明（廈門）Kaistar10威海三角輪胎JSM-7100FJSM-7600FJSM-7800F1西安交通大學(xué)能動學(xué)院+SRBE+STEM2中科院地球化學(xué)研究所+SRBE3鋼鐵研究總院+SRBE+upper+STEM4中國科學(xué)院大連化物所+STEM5東莞SAE6吉林師范大學(xué)7重慶大學(xué)(3)8天津城建大學(xué)9西南大學(xué)10西安電子科技大學(xué)11北京大學(xué)深圳研究生院1北京工業(yè)大學(xué)+EDS+EBSD2西安交通大學(xué)+EDS3南京大學(xué)4江蘇大學(xué)+EDS+WDS+EBSD5東北大學(xué)+EDS+EBSD6攀枝花鋼鐵集團公司+EDS+EBSD7香港大學(xué)8首都鋼鐵集團公司+EDS+WDS+EBSD9江蘇省鋼鐵研究總院+EDS+WDS+EBSD10HK城