![]() |
|
公司基本資料信息
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
EDS(Energy Dispersive Spectroscopy)是一種利用不同元素X射線光子特征能量不同的特點來進行成分分析的技術,它廣泛的應用于掃描電鏡和透射電鏡中。當電子束進入樣品后,受到樣品原子的非彈性散射,將其能量傳遞給原子使其某個內殼層的電子被電離,內殼層上出現一個空位,原子處于不穩定的高能激發態,為了恢復到低能的基態,外殼層電子躍遷到內殼層空位,并釋放出特征X射線。
EDS的主要功能包括定性分析和定量分析,通過定性分析可以確定樣品中所含元素的種類,通過定量分析可以確定每種元素的相對含量。EDS可以對樣品的點、線、面進行分析,其最大特點在于高分辨選區分析,結合電鏡的高分辨成像能力,可以對特定區域進行分析。
但是,EDS的空間分辨率受到很多因素的影響,如加速電壓、束流、樣品厚度、密度等等。下圖,為不同加速電壓下電子束在不同材質樣品中的激發區域尺寸模擬圖。從圖中可見,同樣是碳,高加速電壓的激發深度遠遠大于低電壓;對于不同材質的碳和金,同樣的高電壓下重元素金的激發區域小于輕元素的碳。由于EDS所接收的特征X射線均來自于這一激發區域,因此,通過降低加速電壓可以減少激發區域,從而提高EDS的空間分辨率,且輕元素樣品對電壓更敏感。
低電壓EDS分析也會影響EDS的檢測效率,而SU9000的內透鏡設計可以使能譜探頭到樣品的距離更近,從而大大提高能譜探頭的接收固體角,進而提高檢測效率。如圖所示為半導體器件的塊體樣品,通過低電壓(3.5kV)EDS面分析可見不同結構的元素分布,其中的Al和W元素最小尺寸約10nm,實現了高空間分辨率的觀察。
除了低電壓分析外,也可以通過減少樣品厚度來提高EDS的空間分辨率。SU9000獨特的內透鏡設計使其具有高分辨的STEM成像能力,結合EDS同樣可以獲取高空間分辨率的結果。下圖為碳納米管中的催化劑,通過DF-STEM圖像可以看到碳納米管內部的催化劑可以,最小尺寸約1-4nm。通過EDS分析可見較大顆粒含Co元素,而較小顆粒中含Mo元素,其最高空間分辨率達到了1nm。