ZEISS Webinar

低加速電圧および極低加速電圧で真の試料表面イメージングを達成

ZEISS Gemini 3 カラムで実現

非導電性試料や磁性体試料の真の表面情報を明らかにするため、これらの試料を表面コーティングなしで高分解能でイメージングすることが求められています。

高い分解能で真の試料表面のイメージングを実現するためには、低加速電圧の使用が望ましいですが、低加速電圧または極低加速電圧でのSEMイメージングには、以下の課題があります:

(i) SN比が低い
(ii) 分解能が低い
(iii) 電子ビーム調整不足による画像の歪み

ZEISS Gemini 3 カラムで相乗的に機能する新しいSmart Autopilot(新しい電子光学エンジン)とナノツインレンズを組み合わせることで、どのようにして低加速電圧または極低加速電圧で、非導電性試料や磁性体試料表面の高分解能イメージングが可能になるのかをご紹介します。

ウェビナーで学べること

  1. 真の試料表面のイメージングのために、表面コーティングやステージバイアスを実施することなく、極低加速電圧で高分解能イメージングを実施
  2. 低加速電圧でも組成コントラストを最大化
  3. フレキシブルなイメージングパラメーターによるスイートスポットイメージングを実施
  4. 歪みのない磁性ナノ粒子のイメージングを実施
  • ナノマテリアルのメソポーラスシリカを表面コーティングやステージバイアスを使用することなく500 Vで高分解能イメージング

    ナノマテリアルのメソポーラスシリカを表面コーティングやステージバイアスを使用することなく500 Vで高分解能イメージング

1. 真の試料表面のイメージングのための極低加速電圧での高分解能イメージング

Gemini 3 カラムの相乗的に機能するビームブースターテクノロジー、Smart Autopilotおよびナノツインレンズが、どのようにして一次ビームのエネルギーの広がりを小さくし、レンズ収差の影響を最小化し、優れた信号検出効率を確保し、極低加速電圧で高分解能イメージングをサポートしているかをご紹介します。

低加速電圧条件における、メソポーラスシリカ、SiCファイバー、CNTなどの非導電性試料の高分解能観察像をご覧ください。これらの試料は表面コーティングやステージバイアスを使用することなく0.5~1 kVでイメージングしました。

  • タングステン-ニッケル鉄合金:Inlens検出器(二次電子検出器)による表面トポグラフィーイメージング。

  • タングステン-ニッケル鉄合金:Inlens検出器(二次電子検出器)による表面トポグラフィーイメージング。

    タングステン-ニッケル鉄合金:Inlens検出器(二次電子検出器)による表面トポグラフィーイメージング。

2. 低加速電圧でも組成コントラストを最大化

カラム内の信号の検出を向上させるために、Gemini 3 カラムの静電レンズとカラム内エネルギー選択型反射電子(EsB)フィルターグリッドが、どのようにしてカラム内を通過する電子の軌道の選別を容易にしているかをご紹介します。

フィルターグリッドの使用により、反射電子の信号選択性能が向上するため、低加速電圧で組成コントラストの高いイメージングが実現します。

この試料には、NiOドープCNT、タングステン合金、酸化ケイ素、アルミナドープナノ粒子が含まれています。

Inlens検出器のトポグラフィーイメージングとEsB検出器の組成コントラストイメージングにより、試料の組成差を明確に観察出来ます。
 

  • ゼオライト。上質な表面のトポグラフィーイメージングができるように、作動距離1.0 mmでイメージング。

    ゼオライト。上質な表面のトポグラフィーイメージングができるように、作動距離1.0 mmでイメージング。

3. フレキシブルなイメージングパラメーターによる「スイートスポット」イメージング

低加速電圧イメージング時に最高のトポグラフィーコントラストを得るために、作動距離などのイメージングパラメーターを自由にコントロールできます。

Gemini 3 カラムでは、低加速電圧イメージング時にステージバイアスが不要であるため、作動距離の制限がありません。

CNT、二酸化ケイ素微小粒子や炭素の薄膜材料などの試料の場合に、加速電圧を下げて作動距離を縮めることにより、トポグラフィーコントラストの向上がどのようにして達成できているのかをご紹介します。

  • マグネタイトナノ材料。1 kV、0.9 mmの作動距離でイメージング。
     

    マグネタイトナノ材料。1 kV、0.9 mmの作動距離でイメージング。
     

4. 歪みのない磁性ナノ粒子のイメージング

Gemini 3 カラムのナノツインレンズが、静電場、磁場の分布をうまくオーバーラップさせることにより、どのようにして試料表面の残留磁場を大幅に低減させているのかをご覧ください。低加速電圧イメージング時の二次電子を効率的に検出できるように設計されているInlens検出器と共に使用することにより、これらの特徴が磁性試料の場合に1 kV未満でのサブナノメートルのイメージングをサポートします。

磁性試料の高分解能イメージングは、0.9 mmというわずかな作動距離でイメージングされたため、試料にかかる磁場が非常に低いことがわかります。

Gemini 3 カラムの紹介

Gemini 3の光学系は、低加速電圧での分解能とコントラスト強化のために最適化されています。今では試料を電場や磁場にさらすことなく、1 kV未満でサブナノメートルイメージング可能です。低加速電圧から高加速電圧までのあらゆる観察条件下で最高の分解能を確保することができます。

Gemini 3は、相乗的に機能するナノツインレンズと新しい電子光学エンジンであるSmart Autopilotの2つのコンポーネントで構成されています。

ナノツインレンズにより、低加速電圧でも、サブナノメートルの分解能と優れた信号検出効率を実現します。ナノツインレンズは、標準的なGemini対物レンズと比較して、低加速電圧でのレンズ収差を大幅に低減し、Inlens検出器の信号が低加速電圧イメージング条件下で強化されます。

Smart Autopilotとナノツインレンズを組み合わせることで、ビーム収束角度をコンデンサレンズで最適化することにより、あらゆる観察条件で最高の分解能を実現します。

広視野オーバービューモードにより、試料ナビゲーションと高分解能イメージングのスムーズな切り替えができます。新しいオートフォーカス機能により、高速で最適な画質が実現します。

低加速電圧イメージングのウェビナー(言語:英語)

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