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TEM 儀器介紹

TEM 儀器介紹. 大綱. TEM.SEM 簡介 TEM 動作原理 TEM 儀器架構. TEM 簡介.

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Presentation Transcript

  1. TEM 儀器介紹

  2. 大綱 • TEM.SEM 簡介 • TEM動作原理 • TEM儀器架構

  3. TEM簡介 • TEM: Transmission Electron Microscopy 穿透式微電子顯微鏡是藉由穿透電子束(100kev~1000kev)打至試片，再經放大成像，因此，TEM試片其所要觀察的區域薄度，必需達到電子束能穿透的等級；穿透試片的薄度，必須在100nm以下。 由於TEM具備超高解像能力,在一般影像觀察上即比其他分析工具優越許多, 而依實際操作時可放大的倍率範圍來看,TEM也具有相當大的彈性,應用到小尺度奈米材料的研究、分析。 • SEM ：scanning electron microscopy 掃描式電子顯微鏡 利用電磁透鏡聚焦高能的電子束而在試片掃描樣品依其所激發出的二 次電子與背向散射電子的接收對試片表面進行分析，可獲得試片表面 的化學成分，晶體缺陷等信息，是對固體物質表面進行綜合分析的儀器。

  4. TEM動作原理 TEM成像機制:透過場發電子束撞擊材料(Sample)，產生 穿透電子束(Transmitted Electron)與 彈性散射電子束(Elastic Scattered Electron)，而後這些電子束再經過電磁透鏡放大、聚焦，最後形成TEM影像(Image)或繞射圖形(Diffraction Pattern)。 EDS分析機制:其分析原理即利用非彈性散射電子(Inelastic Scattered Electron)所損失的特徵能量，來得到樣品的成分訊息，將能量分佈相對於貢獻至此能損的電子數目作成能量損失譜，可以得到元素的種類及 成分、化學鍵結、能帶結構、厚度等訊息。 入射電子束與單一原子作用之模擬圖

  5. 入射電子束穿透Sample路徑模擬圖

  6. TEM 儀器架構 TEM內部架構示意圖 TEM儀器外觀圖

  7. TEM內部基本架構示意圖

  8. TEM 電子槍種類 • 熱游離電子槍:利用高溫使電子具有足夠的能量去克服電子槍材料的功函數(work function)能障而逃離。電子槍有鎢(W)燈絲及六硼化鑭(LaB6)燈絲兩種。 • 場發射電子槍:其原理是當在真空中的金屬表面受到108V/cm大小的電子加速電場時，會有可觀數量的電子射出，因此可得極細而又具高電流密度的電子束，其亮度可達熱游離電子槍的數百倍，或甚至千倍。

  9. 儀器影片

  10. TEM成像

  11. SEM成像

  12. EDS分析

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