牛津仪器集团的一部分bob平台下载手机版
扩大
NanoAnalysis |博客
从薄膜的EDS分析中获得更多信息

15th9月2021 |作者:马特·希斯科克博士

从薄膜的EDS分析中获得更多信息

薄膜和涂料用于各种行业的各种应用,包括消费电子设备、太阳能电池、医疗/制药环境、光学涂料等。bob综合app官网登录它们可能是功能性的,提供保护,甚至是装饰性的。当使用这些薄膜时,有几个关键参数是我们经常关心的-层厚度和层组成。

有几种方法可以用来了解层的厚度

  • 椭圆偏振法-一种非破坏性和快速的方法,但也是一个具有相对较低的空间分辨率和昂贵的运行。这也是一种可以非常精确地测量层厚度的方法,但它不能给出层组成的结果。
  • XRF -其优点是厚度和成分都可以以无损的方式快速测量,但分析也相对较低的空间分辨率和昂贵。
  • 横截面-在聚焦离子束(FIB)仪器中测量样品的横截面,以便可以直接在电子图像中进行测量-这具有潜在的高空间分辨率方法的主要优势,但不幸的是,这也是耗时、昂贵和破坏性的。

我们需要的是一种快速、高空间分辨率、无损和廉价的方法。也许不出意料,正是这种方法是这篇博客文章的主题——一种基于扫描电镜的技术,可在我们的AZtecLive纳米分析软件套件中使用,阿兹特克LayerProbe

AZtecLayerProbe基于能量色散x射线光谱分析(EDS),满足上述所有要求。它的工作原理是,在扫描电子显微镜(SEM)中,电子束撞击样品表面具有延伸到样品中的相互作用体积,其大小随所使用的加速体积而变化。在一个标准的、非分层的样品中,我们可能不会考虑太多,特别是当我们在低放大倍率下工作时。然而,在分层样品中,有趣的事情发生了——x射线是由相互作用体积中包含的所有层产生的,并且可以用来识别层中的元素以及层的厚度。

LayerProbe的工作原理是迭代拟合从用户生成的分层结构模型计算的光谱到实验获得的光谱。-通过将计算光谱与实验光谱拟合,同时改变模型中未知的层厚和成分,软件得到最终值。它可以使用多达7层,厚度约为2μm的层,可以使用从微米到不到一纳米的层。

让我们来看看LayerProbe的运行情况——我们将考虑一个简单的例子。

我们的样品是铝的薄膜2O3.在硅衬底上。我们知道铝层的厚度2O3.厚度在40到60纳米之间-你可以用AZtec的演示数据自己尝试。我们首先创建了一个层结构模型——指定衬底是Si,它被Al覆盖2O3..我们输入样品的标称结构和铝的密度2O3.图层-你可以看到下面的AZtec是什么样子的。

如你所见,我在Al和O浓度未知,薄膜厚度未知的情况下建立了模型。因此,这种分析的目的是确定薄膜的组成和厚度。

创建模型后,我可以运行一个简单的计算模拟,以确定在什么条件下可以求解。这给了我一个分析条件的建议,然后我可以在扫描电镜上设置。这只是一个光束测量的例子,并从我正在研究的样本中获取EDS谱。

一旦我这样做了,我就得到了如下所示的光谱。

你可以看到,在光谱的右下方,我也有LayerProbe溶液-该层的厚度已被计算为47.4nm厚,并且该层中Al和O的比例已被确定为分别为38%和62%。我们也有测量误差的方法。得到结果真的很简单。

对一个点做了这个之后,自然的趋势是对一个样本中的多个点做这个,这样我们就能了解层的厚度和组成是如何变化的。在下表中,你可以看到一个例子,我们在整个样本中对3个点进行了这样的处理,但你可以对数百个光谱进行这样的处理。

就是这样!从本质上讲,LayerProbe是一个工具,可以从分层结构的EDS分析中提取更多信息,为您提供有用且有价值的信息。

我希望这篇简短的博客已经让您了解了AZtecLayerProbe的功能。如果您对如何将其应用于您的申请有任何疑问,请与我们联系,我们将尽全力帮助您。

如果您想了解更多关于AZtec LayerProbe的信息,请观看我们关于该主题的深度网络研讨会AZtec LayerProbe:利用SEM-EDS测量薄层和TEM薄片的厚度和成分

问我一个问题 麦特西斯柯克

马特·希斯科克博士

产品科学和解决方案主管

你喜欢这个博客吗?你可能还会喜欢……

加入我们的邮寄名单

我们每月发送时事通讯,让您了解我们的最新发展,如网络研讨会,新的应用说明和产品更新。