電界放出形走査電子顕微鏡(FE-SEM)

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装置概要

本装置はショットキー電界放出形電子銃を搭載した試料表面の微細構造の高分解能観察を行う走査電子顕微鏡です。 ショットキー電界放出形電子銃により数pAから百nAオーダーの安定したプローブ電流を得ることができ、第１コンデンサーレンズを電子銃エミッターの直下に配置することによりnA以上の大プローブ電流時でも高分解能を得ることができます。 二次電子や反射電子検出器に加え、エネルギー分散形X線分光器（EDS）を組み合わせて用いることで金属、鉱物、半導体、生物および新素材等の試料表面の微細な領域の元素分析や元素分布の観察を高精度かつ効率的に行うことができます。更に、電子後方散乱回折（EBSD）検出器を搭載しており、EDSよりも微小な領域で結晶性材料の方位分布が得られ、結晶粒や転移等の様々な解析が可能です。

装置仕様

1.　装 置

• ショットキー電界放出形走査電子顕微鏡（FE-SEM）
  日本電子株式会社 JSM-IT800HL
• エネルギー分散形Ｘ線分析装置（EDS)
  日本電子株式会社 ドライSD60検出器ユニット
• 電子後方散乱回折（EBSD）検出器
  オックスフォード・インストゥルメンツ株式会社 C-Nano+

2.　仕 様

[FE-SEM]

• 分解能
  0.7 nm（加速電圧 20 kV, BD 2 kV）
  1.3 nm（加速電圧 1 kV, BD 2 kV）
  3.0 nm（加速電圧 15 kV, 照射電流 5 nA, WD 10 mm）
• 倍率
  LDFモード ×10～×19,000
  STDモード ×10～×2,000,000
  HL/BDモード ×15～×2,000,000
• 検出器
  二次電子検出器（SED）
  上方電子検出器（UED）
  シンチレーター反射電子検出器（SBED）
• 画像モード
  二次電子像、反射電子像（組成像）
• 加速電圧
  0.01～ 30 kV（10Vステップ）
• 照射電流
  1 pA～ 300 nA（30 kV）
  1 pA～ 100 nA（5 kV）
• 電子銃
  インレンズショットキーPlus電界放出電子銃（ZrOタングステン陰極）
• 試料ステージ
  コンピューター制御5軸モーター駆動ステージ
• 最大試料サイズ
  Φ12.5 mm × 10 mmH, Φ32 mm × 20 mmH
• 取得画像サイズ
  画素数 1280×960, 2560×1920, 5120×3840
• 自動機能
  焦点合わせ, 非点収差補正, 輝度調整, Zフォーカス調整, 光源調整, ビーム補正, 非点軸調整
• 排気系
  電子銃室　イオンポンプによる超高真空ドライ排気系（10^-7Paオーダー）
  試料室　ドライ排気系、TMP排気システム（10^-4Paオーダー）

[EDS]

• X線検出器
  シリコンドリフト型検出素子、高分子薄膜ウインドウ、エネルギー分解能 125 eV(Mn)
• 検出素子面積
  60 mm²
• 検出可能元素
  Be ～ U
• 冷却方式
  ペルチェ冷却式
• 分析機能
  スペクトル分析、ライン分析、マップ分析
• 測定領域
  全面、点、線、エリア、任意

[EBSD]

• 検出器
  高速CMOSセンサーEBSD検出器, 5チャンネルダイオード前方散乱検出器
• 分解能
  最大 1244×1024画素
• 速度
  >600 pps（312×256 画素）
• 最大感度
  >900 pps / nA
• 分析条件
  加速電圧 10～20 kV, WD 13～21 mm, 傾斜 70°