在SEM中使用基于光圈的暗场STEM在2D材料中扩展缺陷的表征
Peter Denninger1, Peter Schweizer1, Erdmann Spiecker1
1Institute of Micro, and Nanostructure Research (IMN) & Center for Nanoanalysis and Electron Microscopy (CENEM), Interdisciplinary Center for Nanostructured Films (IZNF), Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Cauerstrasse 3, Erlangen 91058, Germany.
Micron (Oxford, England : 1993)
|August 20, 2024
概括
研究人员开发了一种新的基于光圈的暗场扫描电子显微镜 (SEM) 方法,用于对材料的定量缺陷分析. 这种技术可以精确研究二维材料中的位移,以前只能用传输电子显微镜 (TEM) 进行.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电子显微镜电子显微镜
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 定量衍射对比分析对于使用传输电子显微镜 (TEM) 研究晶体材料缺陷至关重要.
- 类似的传输技术以前无法用于扫描电子显微镜 (SEM) 平台.
- 对二维材料的缺陷进行研究是具有挑战性的,因为在标准分析中很难确定两束条件.
研究的目的:
- 调整基于光圈的暗场成像从TEM到SEM进行定量衍射对比研究.
- 为了在SEM中实现低压缺陷分析,特别是对于2D材料.
- 为了证明该方法对可靠的Burgers变位矢量分析的能力.
主要方法:
- 将基于光圈的暗场成像转移到在扫描传输电子显微镜 (STEM) 模式下运行的SEM.
- 使用样品和STEM探测器之间的定制光圈来选择特定的衍射反射.
- 采用低能纳米衍射 (LEND) 设置来捕获传输衍射模式.
主要成果:
- 成功实施基于光圈的暗场STEM用于在较低的SEM电压下进行定量衍射对比分析.
- 证明该方法在研究双层石墨烯基底平面位移中的有效性.
- 使用g·b=0不可见性标准验证可靠的Burgers向量分析,通过与TEM结果进行比较来证实.
结论:
- 开发的基于光圈的暗场STEM方法为定量缺陷分析提供了TEM的可行替代方案.
- 这种技术特别有利于研究二维材料中的扩展缺陷,因为传统方法是不够的.
- 该方法允许可靠的伯格斯向量确定,这对于了解石墨烯等材料的特性至关重要.
