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TEM

技术原理

穿透式电子显微镜技术 (TEM) 在奈米尺度电子材料分析的进展

为了有效提高影像解析度,在电子枪的架构上,无论是SEM或TEM的电子枪都已经由钨丝(W-filament) 提升为六硼化镧(LaB6) 或场发射式(Field Emission),因此影像解析度也都可以达到奈米级的原子解像力。此外,由于场发射式电子枪的电子电流密度的提升,在附属元素侦测的X-ray能谱 (EDX) 分析能力,也大幅改善。

 

在最近的这一、二年内,设备供应商布鲁克(Bruker)、美商飞昱(FEI) 与日本电子(JEOL),都陆续开发出大面积的EDX侦测器,或同时在电子枪附近架设四个侦测器,使得元素侦测能力可以做到0.1 %以下,比传统的EDX侦测能力提升约一个数量级,逼近与欧杰能谱分析仪(Auger Electron Spectrometry, AES) 的能力。

 

TEM Talos

TEM Talos

 

 

 

 

常见问题

Q1. TEM切 X-S 试片一般可切多宽 ? 多深 ? 多薄 ?

A. 一般case TEM 试片薄区宽度是5~10um、深20um内、厚度约80~100nm。

 

Q2. TEM/EDX 测出元素比例跟预期有差异,如LED 产品Ga : As理论上应该要50% : 50%...

A. EDX 通常是定性 & 半定量分析,可以看一个整体的趋势,必要时也可以加入试片厚度因素做一些调整以得到较接近的比例值。

 

Q3. TEM /EDX 之 Spot size 多大? 侦测极限为何?

A. TEM /EDX 的 Spot size 大约 2nm 左右;元素浓度含量5%以上可侦测。

 

Q4. TEM切 P-V 试片一般可切多大范围?

A. 若试片留一般厚度 (100nm )可切 10x10um大小的范围;若试片留的厚度较厚 ( 约800~900nm ) 则可以切 25x12um 的范围。

 

Q5. TEM 针对晶格方向分析其选区绕射 (SAD) 最小可圈选范围是多大?

A. SAD最小圈选范围是200nm,故当待测膜层厚度或晶粒尺寸大于200nm即可用SAD分析;若小于200nm则改用NBD,NBD的 Beam size 約3~5nm。

 

 

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