熱場發射掃描式電子顯微鏡(TFSEM)

 

一、系統規格及型號:

1.機型:JOEL JSM 6500-F

2.加速電壓:0.5 ~ 30 kV

3.電子槍:熱場發射型式 (Thermal Emission Schottky Type)

4.高解析條件:1.5 nm (25 kV, WD 4 mm)

5.低電壓條件:5.0 nm (1kV, WD 4 mm)

6.分析條件: 3.0 nm (15kV, WD 8 mm)

7.放大倍率:25~500,000倍

8.X-Y移動範圍:50 mm x 50 mm

(a)傾斜:-5 ~ +15°

(b)旋轉:360°

(c)工作距離 (WD):3 mm ~ 41 mm

9.可偵測訊號:二次電子、背向散射電子

10.真空度:5 x 10-8 pa (SP1)

11.附有 IR CAMERA, PCD BLANKER, BEI DETECTOR, EDS

 

附註:

X 射線能量散佈分析儀 (EDS,Energy Dispersive X-ray Analyzer)

(1)機型:OXFORD INCA

(2)解析度:等於或低於129 eV at Mn

(3)可偵測元素:B~U (原子序 5~92)

(4)功能:EDS 光譜定性及半定量分析。

 

二、系統外觀:(結構如下圖所示)

 

三、使用功能說明:

SEI (Secondary Electron Image)

掃描式電子顯微鏡由電子槍產生電子束後,經電子光學系統,使電子束縮小,再照射試片表面,而激發二次電子。這些二次電子被偵測器偵測後,再經由訊號處理放大送到顯示器,即可看到表面形貌。

BEI (Backscattered electron Image)

電子束照射試片表面後,亦會激發反射電子(也叫背向散射電子)。試片中平均原子序越高的區域,釋放出來的反射電子越多,因此利用反射電子影像來觀察表面平滑無明顯特徵,但具微區化學組成差異的試片特別有用。

EDS (Energy Dispersive X-ray Analyzer)

可定性、半定量試片的元素與化學成分。

EBSD (Electron Backscatter Diffraction)

晶向分布圖(Crystal orientation map)、極圖(Pole figure)、反極圖(Inverse pole figure)、尤拉空間分布(Euler space)及晶粒尺寸(Grain size)分析項目。

液態試片影像觀測

委託試片種類:液態試片

  分析項目 檢測說明 範例
1 SEI
(二次電子影像)
檢測樣品表面形貌觀測
2 BEI
(反射電子影像)
化學組成差異影像觀測
3 EDS
(X 射線能量散佈分析)
檢測樣品之元素組成
4 EBSD
(電子背向散射儀)
多晶材料之成長晶向分析
5 液態試片影像觀測 量測液態試片之尺寸、分散性或均勻性。

分析技術特性:

1. 解析度:1.5 nm at 15 keV(SEI); 3 nm at 15 keV(BEI)

2. 放大倍率:25 ~ 300,000倍

3. 限制:粉末、揮發性物質、磁性物質、涵水份與高分子物質無法觀測。

4. 缺點:電荷蓄積效應,樣品需導電性良好,對導電性差的樣品,可鍍上導電性佳的金屬於表層(如Pt…),增加其導電性。