Lateral upplösning 0,2um som i LOM som i LOM 1Å 20 Å 1nm >0,3um >0,3um 20nm 10nm (bra) 1Å 1Å >10um >30um flera mm? 0,1um (ToF) <2um >1um >15um

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Lateral upplösning 0,2um som i LOM som i LOM 1Å 20 Å 1nm >0,3um >0,3um 20nm 10nm (bra) 1Å 1Å >10um >30um flera mm? 0,1um (ToF) <2um >1um >15um"

Maj Svensson
för 5 år sedan
Visningar:

1 Optiska metoder Nålprofilometri Elektron metoder Röntgen metoder Jon metoder IR? LOM VSI (WLI) PSI STM AFM SEM EDS i SEM WDS i SEM EBSD i SEM AES TEM (Bild) TEM (Diffraktion) EDS i TEM STEM ESCA (XPS) XRF XRD GD-OES FIB SIMS RBS ERDA PIXE RAMAN FTIR Typ Ytavbildning Ytavbildning Ytavbildning Ytavbildning Ytavbildning Ytavbildning Ytanalys Ytanalys Ytanalys Ytanalys Ytavbildning Ytanalys Ytavbildning Ytanalys Ytanalys Ytanalys Ytanalys Behandling... Ytanalys Ytanalys Ytanalys Ytanalys Ytanalys Ytanalys Vertikal upplösning "ingen" 10 Å 1Å 0,1Å 0,5 Å "ingen" Lateral upplösning 0,2um som i LOM som i LOM 1Å 20 Å 1nm >0,3um >0,3um 20nm 10nm (bra) 1Å 1Å >10um >30um flera mm? 0,1um (ToF) <2um >1um >15um Fysisk interaktion Optisk mikroskopi Optisk mikroskopi Optisk mikroskopi Tunnling Contact mode: coulombrepulsi on Non-contact: v. d.w. attraction Spridning av elektroner, Relaxering av skapande av elektroner sekundärelektro utsänder rötgen ner Som EDS men endast en våglängd i taget släpps fram till detektor pga diffraktion Relaxering av elektroner ger energi för emission av Augerelektron. Spridning av elektroner genom provet Spridning av elektroner genom provet Relaxering av elektroner utsänder rötgen Fotoelektrisk Excitation följt av relaxering emitterar röntgen Fotoner diffrakterar och reflekteras mot kristallstruktur ~nm eller mindre Prov som anod utsätts för bombardemang av negativa joner i plastma. Utslagna partiklar emitterar fotoner. Kostnad Billigast Billigt Medel Hög medel Hög medel Hög medel Hög medel Hög medel Dyrt Dyrt Dyrt Hög medel Dyrt Infallande Synligt ljus Synligt ljus Synligt ljus Spets, med enstaka Å radie Detekterat Synligt ljus Interferens ljus Fasskift ljus Tunnlingsström Detektor Kamera Kamera Kamera Voltmeter (Spänningsmät are:) Spets, med radie ca 20Å- 1um "förflyttning" av laser som strålas på prob Fotodetektor Strålkälla Glödtråd Glödtråd Glödtråd - - Aktiverat djup ~5-30keV SE + BSE ~5-30keV Röntgen E-T-detektor (BSE + SE) och Halvledardetekt SDD eller Si(Li) or (BSE) och inlens (BSE) Shottsky-FEG, kall-feg, W- filament eller LaB6-kristall flera um (SE~100Å, BSE~3um) Shottsky-FEG, kall-feg, W- filament eller LaB6-kristall Flera um (föntgen ~6um?) Röngen (fattar ej hur detta funkar i SEM) Röntgens våglängd Shottsky-FEG, kall-feg, W- filament eller LaB6-kristall ~5-30keV Bakåtspridda elektroner ~20keV (smal stråle) Auger-e ~ keV Transmitterade elektroner Flouriscerande skärm LaB6-kristall eller FEG ~ keV Diffraktion av transmitterade elektroner Flouriscerande skärm LaB6-kristall eller FEG ~ keV Röntgen Fotoelektroner Röntgen SSD (ofta flera ty låg intensitet från tunnt prov) LaB6-kristall eller FEG HDAAF, ADF, BF Röntgen Röntgen Röntgen Joner (Ar) Elektronspektro meter (multichannel etc) Använder en EDS eller WDS några um Hela provdjupet Hela provdjupet Hela provdjupet flera um till mm Floureserande röntgen Ljus (våglängd) från exiterade lössputtrade atomer Accelererade joner bestrålar yta kev Joner (ofta Ga) Sekundärjoner + som i SEM CCD-kamera CDEM + som i eller SEM fotomultiplikator Analysyta Flera cm^2 Flera cm^2 Flera cm^2 200x200um Flera mm^2 Flera mm^2 Flera mm^2 10x10nm Flera um^2 Flera um^2 Flera um^2 Flera um^2 ca 50mm^2 Flera mm^2 Prov Alla? Alla? svårare med transparanta Alla? Ledande Ej mjuka Omgivning Atm. Atm. Atm. UHV Atm. men Vibrationsfri miljö. Ledande, ej magn vakuum, ~10^- 4? Ledande, Enklare med "lätta" material ty tyngre ger röntgen istället Elektrontranspa rent --> ~<100nm Alla (tåla röntgen) Alla, även vätskor FEG (W-spets med Ga-klet), dubbelkolla detta Kristallina (Även väte) Ej magnetiska 1-10nm (dynamisk) Jonstråle slår ut sekundärjoner Joner Massa på sekundärjoner Massspektrometer Alla, svårt med mycket topografi Elastisk kollision --> bakåtspridning Dyrast (kräver accelerator) ~2-25MeV joner Elastiskt tillbakaspridda joner Mäter jonenergi Partikelaccelera tor Alla (men spridning sker endast om tyngre än infallande jon) Elastisk kollision --> framåtspridning ~200MeV joner (samma som RBS enl andra källor) Elastiskt framåtspridda joner Mäter jonenergi Partikelaccelera tor Jonkollision exciterar provmaterial som emitterar röntgen Joner Röntgen Mäter röntgen Partikelaccelera tor Ramanspridnin g (inelastisk ljusspridning --> Ramanshift) Vakuum Vakuum vakuum UHV UHV, 10^-9 torr Atm. Atm. UHV UHV Atm. Atm. Topografisk info Nja Ja Ja Ja Ja Ja (genom SEM) (genom SEM) Ja, som i SEM Nej Nej Nej Nej Nej Element info Nej Nej Nej Nja Nej Energi/massupplös ning Atomnummer kontrast Ja (B-U) Ja (B-U) Viss Nej Nej Ja Ja (Li-U) Ja Ja (H-U) ~100eV? Bättre än EDS ~1eV (BRA) - Känslighet ,1-1 at% 0,01-0,1 at% - 0,1 at% 0,1-2 at% Kvantitativ analys Ja, ok med ZAF-korrision (standard krävs) Ja, bra (standard krävs) Nja Ja Ja (standard krävs) <0,01 at% (ingen bakgrund) Ja, bra (standard krävs) Ja, OK Sitter i SEM --> ja (genom SEM) Ja (standard krävs) Bra massupplösning, kan skilja isoptoper Ja (sätter standard) (Li-U) Synligt-/UV-ljus (ofta laser) E-skift av ex laser LASER Raman-aktiva Excitation av bindningar Infrarött ljus Kollar vad som absorberas... IR-aktiva 1-100ppm - <ppm (ToF) 0, at% 0,1-1 at% 0,1-1 at% Ja, bra (ingen standard krävs) Kemisk bind. info Nej Nej Nej - Nej Ja, lite Ja (E-skift) Nej Nej - Infodjup ~3um för BSE, ~100Å för SE Djupprofil Nej Nej Nej Nej 0,5-3um, bör vara högre? tror 6um Ingen poäng ty infodjup - Ja, men dålig pga matrisproblem Ja (standard krävs) 0,5-3um <0,1um ~10 atomlager ~10 atomlager ~1-10tal um 2-3nm atomlager Ingen poäng ty infodjup Mappning Ja Ja Ja Ja Sammanfattning information Övrigt Korngränser, inneslutningar etc Topografi, ytstatistiska parametrar Topografi, ytstatistiska parametrar Topografi, ytstatistiska parametrar Topografi, atomnummerko ntrast Element Kristallstruktur (ink orientering), faser, Nej Kristallstruktur Ja, sputtra Element, Kemisk bindning Avbildning som i SEM Kristallstruktur (alt amorft, polymorft) Element Väldigt liten aktiverad volym ty tunnt prov. Vi får falsk signal Fe, Co från polskor. Ja (sputtra <2um eller luta) Ja (beroende på instrument) Element, Kemisk bindning Dålig avbildning (ofta LOM) Ingen poäng ty infodjup Ja um (man vet djupet) Själva poängen.. Ja, växelvis sputtring Ja, bra (ingen standard krävs) 5nm -1 um (10-20nm enl annan källa) Ja, med spektrumanalys Dålig men går om standard finns Ja 0,1-5um Nej Dålig men går om standard finns Nej Nej Nej - Ja Nej Ja Nej Element Låg bakgrund jmf med SEM, kallas tjockleksmätare Kristallstruktur (--> element med kemisk bidning) Element - "optisk metod" Yta kan beläggas med Pt för att skydda mot sputtring. Mikromaipilator kan flytta TEMprover Element, kemisk bindning Element Kemisk bindning Ja 0,1-2,5um Nej Kemisk bindning

Relevanta dokument

Materialanalys sammanfattning HT17

Materialanalys sammanfattning HT17 av Q2014 Litteratur: Yang Leng Materials characterization 2008 Labbar: 5st (Ytavbildning, SEM, EDS, ESCA, TEM) Mall: 1 av 25 Materialanalys sammanfattning HT17 1 Ordlista