在二氧化中受到电子束诱导的损伤

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 固态物理 固态物理
• 电子显微镜电子显微镜

背景情况:

• 阿尔法-二氧化物 (α-TeO2),或甲,是一种重要的绝缘材料.
• 了解其对电子束辐射的反应对于电子显微镜和设备制造中的应用至关重要.

研究的目的:

• 在不同300千伏电子束暴露条件下,研究α-TeO2的结构和组成变化.
• 为了确定α-TeO2.2中电子散射的平均自由路径.
• 阐明电子束诱导损伤的主要机制.

主要方法:

• 测量电子散射的平均自由路径.
• 获取高分辨率的传输电子显微镜 (TEM) 图像.
• 获得电子能量损失光谱学 (EELS) 光谱.
• 在广光照明 (TEM模式) 和聚焦探头照明 (STEM模式) 下对材料变化的比较.

主要成果:

• 确定了 λ = 155 nm ± 6 nm 的平均自由路径.
• 标本的行为从蚀刻到减少到元素,或没有效果,取决于照明条件.
• 在TEM和STEM模式之间观察到明显不同的变化.
• 在STEM模式下观察到电子剂量速率的值效应;在45 pA光束电流以下没有发生显著的损伤.
• 在TEM模式下的损伤在光束外围和更厚的区域增强.
• 在特定条件下形成的氧化和元素的稳定网络.

结论:

• 暴露在电子束中会导致α-TeO2.2的各种结构和组成变化.
• 样本充电和诱导电场是这种绝缘材料损坏的主要驱动因素.
• 观察到的损伤高度依赖于照明模式 (TEM与TEM对比). 科学技术) 和实验参数.