分析應(yīng)用

  1. 穿透式電子顯微鏡：明視野(Bright Field, BF)/暗視野(Dark Field, DF)/高解析度影像→點(diǎn)解析度2.4 ，線解析度1.02
  2. 掃描穿透式電子偵測(cè)器(STEM)：明視野(BF)/高角度環(huán)狀暗視野(HAADF) →解析度1.9
  3. 電子能量損失能譜儀(Electron Energy Loss Spectrometry, EELS)：元素圖譜/線掃描/電子能量散失能譜→大面積影像分析(20微米，斜對(duì)角)，絕佳的均一能量分析(在200 kV下，最大差異小于±1 eV)
  4. X-光能譜散佈分析：元素圖譜/線掃描/X-光能譜
  5. 擇區(qū)電子繞射(Selective Area Diffraction, SAD)
  6. 奈米電子束繞射(Nano Beam Diffraction, NBD)：電子束直徑小于5奈米，可以提供準(zhǔn)確之繞射點(diǎn)圖形

原子影像、材料晶格與晶面間距等奈米尺度以下的高解析成像
成長在單晶硅基材上的閘極氧化層(Gate Oxide)其上覆以複晶硅。超薄閘極氧化層只有兩層原子堆疊的厚度，在高解析影像下晶格結(jié)構(gòu)清楚呈現(xiàn)。

晶格缺陷觀察
藍(lán)寶石(Sapphire)基材上成長GaN藍(lán)光發(fā)光二極體(Light Emitting Diode, LED)。圖中可見晶粒表面粗造的磊晶晶面(Epitaxial Facets)，而位于靠近試片表面的層次為量子井(Quantum Well) 發(fā)光層。磊晶層中清晰可辨之線狀暗線有長有短稱為旋轉(zhuǎn)差排(Threading Dislocation)，底部網(wǎng)狀交錯(cuò)分佈之線為磊晶層與藍(lán)寶石基材晶格常數(shù)不匹配產(chǎn)生之介面差排(Misfit Dislocation)。

成分分析
不完全的位元線接觸孔(Bit Line Contact)蝕刻，在金屬接觸孔底部，留下未蝕刻乾淨(jìng)之氧化硅及氮化硅絕緣層。電子能量損失能譜儀(Electron Energy Loss Spectrometry, EELS)元素圖譜(mapping)提供了足夠的證據(jù)確認(rèn)此絕緣層為氮化硅材料。
Zero loss image   EELS mapping
 
Z-contrast(HAADF)影像
高角度環(huán)狀暗視野像(HAADF)又稱原子序?qū)Ρ?Z-contrast)影像。環(huán)狀設(shè)計(jì)的影像感測(cè)器僅能接收高角度散射之電子，因此能過濾掉繞射對(duì)比進(jìn)而呈現(xiàn)出純淨(jìng)之元素分佈影像；對(duì)于不同材料的各金屬層，HAADF偵測(cè)器可以依材料之原子序大小，呈現(xiàn)不同之亮度灰階，加強(qiáng)材料層之間的對(duì)比，相較于傳統(tǒng)之視野影像有更佳之成分鑑別率。

微區(qū)域電子繞射分析(Nano Beam Diffraction, NBD)
我們的微區(qū)域電子繞射分析 (Nano Beam Diffraction, NBD)，可以利用極細(xì)小的電子束 (5nm 以下) 來做繞射圖樣，對(duì)于結(jié)晶性材料的元素成分、晶體結(jié)構(gòu)，提供了另一種解析的方法；相較于其他表面分析技術(shù) (SIMS, Auger, ESCA, XPS, ... etc.)，一般都需要50~500um 以上的偵測(cè)區(qū)域，TEM 的微區(qū)元素結(jié)構(gòu)分析是所有材料分析工具中最頂級(jí)的選擇。