1、分析測試所周康寧2013-01-08General Research Institute for Nonferrous Metals 透射電子顯微鏡TEM類似光學顯微鏡工作原理與系統結構工作原理與系統結構透鏡均為電磁透鏡薄薄樣品透過、吸收、散射、衍射襯度象、衍射像投影于熒光屏基本特點電子波長短、分辨率高、高放大倍數、景深大、焦深長。由于球差、象散和色差影響，實際分辨率遠小于理論分辨率。應用領域廣泛：物理學、生物學相關的許多科學領域。123如：材料科學、納米技術、半導體、病毒學等位位錯錯晶晶界界孿孿晶晶晶體缺陷分析晶體缺陷分析晶格晶格相界相界表面表面析出相、二次相析出相、二次相多晶、單晶多晶、單

2、晶晶體結構、位向晶體結構、位向組織結構分析組織結構分析病毒病毒細菌細菌拉伸、熱應力拉伸、熱應力電電子子輻輻照照原位觀察原位觀察FEI Titan TM系列擁有DECOR和X-FEG，分辨率達0.5（Titan TMG2)技術性能穩定穩定、靈活靈活。(Titan G2 60-300、Titan Cubed） 原位原位、原子級分辨率。（Titan ETEM）快速快速、全自動全自動、高高容量容量三維信息三維信息，高分辨率高分辨率。（Titan Krios ）高分辨率、功能全面強大穩定新技術新進展新技術新進展FEI Tecnai 系列高性能 TEM 成像、STEM 成像和納米分析 EDX ChemiS

3、TEM 分析和的 TEM 和 STEM 成像 (Tecnai Osiris) 同步同步記錄、 STEM、CCD 相機、 EDX 、EELS 和能量過濾器 (Tecnai G2 F20/30) 低偏差穩定、精密的高傾角旋轉樣品桿， 廣泛的多樣品定向記錄 (Tecnai G2 Polara) 雙軸斷層攝影、高級自動化和優化的冷沉 淀電子顯微鏡整體解決方案 (Tecnai Spirit)JEM-ARM200F一體化球差校正器，STEM (HAADF) 分 辨率0.08nm高電氣穩定性，低于傳統50%高機械穩定性，是傳統強度的2倍，振 動變形達原子水平高擴展性的STEM 分析能力：明場、2 種暗場、背

4、散射電子檢測器（同時四種 圖像）抗干擾：氣流、熱、磁場屏蔽沒有投影鏡、中間鏡色差小，可觀察1um1um厚樣品具有二次電子（SE）成像多種模式并列：SE、BF、DAADF、 電子衍射譜、化學分析（EDS、EELS）HD-2700高分辨、多功能高分辨、多功能 穩定、高效穩定、高效 操作簡單操作簡單掃描電子顯微鏡SEMAugerSEBSEAE吸收電子吸收電子TE結構原理結構原理結構相似于TEM 沒有IL 和PL，樣品室大 主要信號：SE、BSE、X射線其他信號：TE、AE、AugerSEM性能特點性能特點 分辨率高 電子束斑直徑國外產品國內產品鎢燈絲熱場發射冷場發射鎢燈絲3.0nm0.8nm（15k

5、v) 0.4nm(30kv)3.0nm1.2nm(1kv)1.2nm(1kv) 所用信號種類 電子束擴展效應信噪比、磁場條件、機械振動信 號信 息SE高分辨率下的表面形貌（SE僅與形貌相關）電位襯度磁疇顯示BSE和AE低分辨率下的表面形貌原子序數襯度、微區成分分析晶體取向襯度通道花樣（確定晶體取向）X射線任何部位元素定性定量分析Auger輕元素分析及表面化學成分分析SEM性能特點性能特點 分辨率高，放大倍數可達21000000 景深長、樣品室大 樣品制備簡單 一般配有EDS、WDS等附件，可同時顯微形貌觀察和微區成分分析景深長，視野廣、圖像富有立立體感體感可用于觀察組織細胞的表面和粗糙斷面的形

6、貌SEM應用舉例應用舉例小腦皮層里運動協cell血紅細胞上流感病毒顆粒金納米像 鋼斷口形貌陶瓷燒結體表面錫鉛鍍層的表面像背散射電子圖像二次電子圖像新技術新進展新技術新進展KYKY-EM3900M中科科儀分辨率 3.0nm(鎢絲陰極)放大倍數 6倍300,000倍加速電壓：030KV 樣品室八個接口:可接EBSDEBSD、WDSWDS、EDSEDS、BSEBSE等多種附件和探測器FEI Quanta FEG系列環境掃描電子顯微鏡低壓、高分辨條件適合樣品多樣性適合環境多樣性WDSWDS、EDSEDS、EBSD/P EBSD/P 等多功能多功能JSM 6010LA系列（導電？冷熱？油水？）（導電？冷

7、熱？油水？）（高低真空？動靜？（高低真空？動靜？）原位熱拉伸等全能多用途SEM2011世界百大科技發明觸控屏遙控硅漂移探測器應用 EDS高效化、能量分辨率問題得以解決WDS緊湊化 多元素分析速度加大，空間分辨率可達0.1um平行光波譜儀：美國專利、高靈敏度、與能譜無縫整合、自動化、微區定性定量分析美國賽默飛世爾科技公司、EDAX能譜公司高分辨低能SEM+EDS+平行光WDS+EBSD/P+熒光等有效組合必將是未來最佳的微區形貌、成分、組織結構分析的綜合平臺X射線光電子能譜XPS工作原理和流程工作原理和流程光電子產生過程e-h(X-ray)A(中性分子或原子中性分子或原子)+ h(X-ray)A

8、+*（激發態的離子激發態的離子）+e-(光電子光電子)過濾窗X-ray電離放出光電子樣品能量分析器檢測器掃描記錄系統記錄不同能量的電子數目磁屏蔽系統110-8T真空系統(1.3310-51.3310-8Pa)XPS特點與應用特點與應用分析除H和He以外所有元素所有元素、超高靈敏度 干擾小 元素定性標識性強元素定性標識性強化學位移化學位移 原子結構、化學鍵對固體表面元素成分與價態價態進行定性、定量分析和結構鑒定的方法各種材料的腐蝕與防護、催化劑研究、失效 不可替代不可替代XPS新技術進展新技術進展賽默飛世爾公司ESCALAB250Xi高靈敏度、快速空間分辨率3um能量分辨率0.45ev大、小面積

9、XPS含ISS、REELS含AES、UPSAvantage數據系統控制全自動無人值守式分析多樣品分析綜合一體化XPS為日常測試設計能量分辨率0.5ev高性能、低成本簡單實用、維護簡單全新平行角分辨XPS無需傾斜樣品臺原位、快速、多角度（最多96個角度）超薄薄膜（ 10 nm ）K-Alpha島津公司AXIS-ULTRADLD虛擬探針技術、不移動樣品多點譜分析延遲線探測器DLD（譜圖、圖像）平行、微區成像深度剖析不改變有機材料化學狀態中科院2臺日本世界上獨一無二獨一無二的掃描微聚焦X-射線源最小束斑10um全新多功能最小束斑7.5um雙光束電荷中和互聯網遠程控制完全自動化C60離子槍PHI Qu

10、antera PHI Versa Probe 日本真空技術株式會社二次離子質譜SIMS一次離子注入樣品，引起樣品內引起中性粒子、帶正負電荷的二次離子濺射離子濺射工作原理流程工作原理流程SIMS技術特點技術特點基本特點分析包括H在內的全部元素（同位素）分析化合物組分及分子結構微區成分分析和表層、深度信息的成像、剖析1245673定量差、識譜難檢測極限可達ppm，甚至ppb量級平整表面分析破壞性分析技術SIMS技術應用技術應用質譜分析質譜分析深度剖面分析深度剖面分析二次離子像二次離子像有機物分析有機物分析半導體與微電子、大氣環境、天體地質、生物化學、醫學等多領域成分、結構分析半導體與微電子、大氣環

11、境、天體地質、生物化學、醫學等多領域成分、結構分析SIMS技術進展技術進展四級桿（四級桿（QMS）模式）模式結構簡單、操作結構簡單、操作方便方便一次一種元素、一次一種元素、掃掃速速快快質量質量分辨率低、分辨率低、范圍范圍小、質量小、質量歧視歧視價格便宜、性能普通價格便宜、性能普通德國ATOMIKA 4600美國PHYSICAL ELECTRONIC（ADEPT 1010）磁性偏轉（磁性偏轉（FMS）模式）模式澳大利亞國立大學SHRIMP RG法國CAMECA IMS 6f, 1270和NANO 50分辨率分辨率高高一次一一次一種元素種元素笨重笨重、掃描速度、掃描速度慢慢價格昂貴、分析精細價格昂貴、分析精細飛行時間（飛行時間（TOF）模式）模式分辨分辨率高率高一一次測量所有元素次測量所有元素大質量范圍大質量范圍樣品樣品利用率利用率高高價格價格適中、深度剖析欠缺適中、深度剖析欠缺德國ION-TOF GmbH TOF-SIMS IV美國 (PHYSICAL