束蕴仪器|俄歇电子能谱仪:微观世界的“揭秘者”:电子仪器

在现代科学研究与工业生产中,对材料表面成分及结构的精确分析至关重要电子仪器 。而俄歇电子能谱仪(AES)作为一项尖端的分析技术,正以其独特的优势,成为材料科学领域不可或缺的利器。

PHI 710 俄歇电子能谱仪是一台设计的高性能的俄歇电子能谱(AES)仪器电子仪器 。该设备能分析纳米级特征区域,超薄薄膜和多层结构表界面的元素态和化学态信息。作为高空间分辨率,高灵敏度和高能量分辨率的俄歇电子能谱仪, PHI 710可以为用户提供纳米尺度方面的各种分析需求。

精准剖析电子仪器 ,微观洞察

俄歇电子能谱仪是一种基于俄歇效应的表面分析仪器电子仪器 。当样品表面受到高能电子束的轰击时,会激发表面原子的内层电子跃迁,从而释放出具有特定能量的俄歇电子。通过精确测量这些俄歇电子的能量和数量,AES能够提供材料表面元素的定性和定量信息。其分析深度可达到纳米级别,能够轻松穿透表面氧化层,揭示材料的真实成分,为研究者提供微观世界的清晰图景。

应用广泛电子仪器 ,助力多领域发展

在材料科学中,AES可用于研究金属、半导体、陶瓷等多种材料的表面污染、元素分布以及化学状态变化电子仪器 。例如,在半导体制造过程中,通过AES可以检测硅片表面的微量杂质,确保芯片的高性能与可靠性。在材料表面改性研究中,AES能够实时监测表面元素的变化,为工艺优化提供有力支持。在电子器件领域,AES可用于分析电子元件的表面元素组成,帮助工程师诊断器件失效的原因。例如,通过检测电子元件表面的金属扩散情况,可以预测器件的使用寿命,为电子产品的质量控制和可靠性评估提供重要依据。在纳米材料研究中,AES能够精确分析纳米颗粒的表面元素分布,为纳米材料的合成与应用提供关键数据。其高灵敏度和高分辨率的特点使其成为研究纳米材料表面特性的理想工具。

先进技术电子仪器 ,引领未来

随着科技的不断进步,俄歇电子能谱仪也在不断创新与升级电子仪器 。现代AES仪器配备了先进的电子光学系统和高灵敏度的探测器,能够实现更高的能量分辨率和更低的检测限。同时,结合计算机模拟技术,AES可以更准确地解析复杂的表面结构,为材料科学的研究提供更强大的支持。俄歇电子能谱仪以其卓越的性能和广泛的应用前景,正在为材料科学的发展注入新的活力。无论是基础研究还是工业应用,AES都以其精准的分析能力,帮助科学家和工程师们深入探索微观世界的奥秘,推动技术的不断进步。

SEM分辨率≤ 3 nm, AES分辨率≤ 8 nm

在俄歇能谱的采集分析过程中,包括谱图,深度剖析及元素分布像,需要先在SEM图像上定义样品分析区域,必然要求束斑直径小且稳定电子仪器 。PHI 710的SEM图像的空间分辨率优于3nm,AES的空间分辨率优于8nm(@20kV,1nA),如下图所示:

图2则是关于铸铁韧性断裂的界面分析,左边是SEM图像,中间是钙、镁、钛的俄歇成像,右边则是硫的俄歇成像,这充分证明了PHI 710在纳米级尺度下的化学态的分析能力电子仪器

俄歇电子能谱仪 同轴筒镜分析器(CMA):

PHI 电子设备和分析器同轴的几何设计,具有灵敏度高和视线无遮拦的特点,满足了现实复杂样品对俄歇分析多方面表征能力的需求电子仪器 。如上图所示,所有俄歇的数据都是从颗粒的各个方向收集而来,成像没有阴影。

若设备配备的不是同轴分析器,则仪器的灵敏度会降低,并且成像有阴影,一些分析区域会由于位置的原因,而无法分析电子仪器 。如果想要得到高灵敏度,只能分析正对着分析器的区域。如下图所示,若需要对颗粒的背面,颗粒与颗粒之间的区域分析,图像会有阴影。

俄歇电子能谱仪的化学态成像:

图谱成像

PHI710能从俄歇成像分析的每个像素点中提取出谱图的相关信息,该功能可以实现化学态成像电子仪器

高能量分辨率俄歇成分像

下图是半导体芯片测试分析,测试的元素是Si电子仪器 。通过对Si的俄歇影像进行线性小二乘法拟合(LLS),俄歇谱图很清楚的反映出了三个Si的不同化学态的区域,分别是:单质硅、氮氧化硅和金属硅,并且可以从中分别提取出对应的Si的俄歇谱图,如第三行三张图所示。

纳米级的薄膜分析

如下SEM图像中,以硅为衬底的镍的薄膜上有缺陷,这是由于退火后,在界面处形成了硅镍化合物电子仪器 。分别在缺陷区域和正常区域设定了一个分析点,分析条件为高能量分辨率模式下(0.1%),电子束直径20nm,离子设备采用0.5kV设定,如下图所示:在MultiPak软件中,采取小二乘拟合法用于区分金属镍和硅镍化合物,同样区分金属硅和硅化物。可以看出,硅镍化合物只存在于界面处,而在镍薄膜层和硅衬底中都不存在。但是,在镍涂层的缺陷处,发现了硅镍化合物。

PHI SmartSoft-AES用户界面:PHI SmartSoft是一个从用户需求出发而设计的软件电子仪器 。该软件通过任务导向的方式指引用户导入样品,定义分析点,并设置分析条件,可以让新手快速,方便地测试样品,并且用户可以很方便的重复之前的测量。

PHI MultiPak 数据处理软件:MultiPak软件拥有多方面的俄歇能谱数据库电子仪器 。采谱分析,线扫描分析,成像和深度剖析的数据都能用MultiPak来处理。软件强大的功能包括谱峰的定位,化学态信息及检测限的提取,定量测试和图像的增强等。

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