Quattro ESEM – Kính hiển vi điện tử quét

Kính hiển vi quét môi trường (ESEM) cho việc nghiên cứu vật liệu trong trạng thái tự nhiên của chúng.

Kính hiển vi điện tử quét môi trường Quattro

Thermo Scientific Quattro ESEM kết hợp hiệu suất toàn diện trong hình ảnh và phân tích với chế độ môi trường độc đáo (ESEM) cho phép nghiên cứu mẫu trong trạng thái tự nhiên của chúng. Nó lý tưởng cho các phòng thí nghiệm học thuật, công nghiệp yêu cầu tính linh hoạt và dễ sử dụng cần thiết cho nhiều người sử dụng có trình độ và chuyên môn khác nhau trên một nền tảng cũng như hỗ trợ các thí nghiệm in situ. Quattro ESEM có một súng phát xạ trường (FEG), đảm bảo độ phân giải vượt trội. Trong khi đó, ba chế độ chân không (chân không cao, chân không thấp và ESEM) cung cấp tính linh hoạt để chứa đựng loạt mẫu rộng nhất của bất kỳ SEM nào có sẵn, bao gồm cả những mẫu đang phát ra hoặc không tương thích với chân không.

Khả năng phân tích vượt trội hình ảnh in situ, các thí nghiệm động

Quattro ESEM là một nền tảng linh hoạt cao cho các thí nghiệm động in situ. Khả năng SEM môi trường của Quattro ESEM cho phép các nhà khoa học nghiên cứu vật liệu trong một loạt các điều kiện, như môi trường ẩm ướt, nóng, hoặc phản ứng, khi họ phát triển vật liệu và sản phẩm mới. Nó hỗ trợ các thí nghiệm làm lạnh và làm nóng cả trong không khí cao áp và áp suất thấp để phục vụ mọi nhu cầu. Thử nghiệm làm lạnh trên vật liệu ướt là khả thi với hệ thống làm lạnh Peltier hoặc nếu chế độ truyền phát cần thiết, với Công nghệ WetSTEM của Thermo Scientific. Ngoài ra, Quattro ESEM cung cấp một số phương pháp khác nhau để làm nóng mẫu nghiên cứu, cả về khối lượng và dạng bột. Người dùng có thể tiến hành các thí nghiệm động ở nhiệt độ cao cả trong không khí cao áp và chế độ áp suất thấp/ESEM (với hai hệ thống làm nóng ESEM cho nhiệt độ lên đến 1.000°C và 1.400°C), và trên một khu vực cụ thể để kiểm soát tốt hơn sự thay đổi nhiệt độ (với Thermo Scientific µHeater Holder).

Nhờ vào kích thước buồng Quattro ESEM, nó có thể chứa một loạt các phụ kiện. Khả năng phân tích bao gồm phổ X-ray năng lượng phân tán (EDS) với cổng cho phụ kiện kép EDS 180 độ, phân tán phản xạ electron (EBSD) coplanar với EDS, và phổ X-ray năng lượng phân tán bước sóng (WDS). Hơn nữa, Quattro ESEM đi kèm với Công nghệ ChemiSEM mới của Thermo Scientific, một khả năng hình ảnh nguyên tố trực tiếp duy nhất được tích hợp hoàn toàn vào giao diện người dùng SEM, cung cấp thông tin về thành phần luôn sẵn có thông qua giao diện dễ hiểu nhất.

Độ phân giải
  • Hình ảnh chân không cao
    • 0,8nm ở 30 kV (STEM)
    • 1,0 nm ở 30 kV (SE) trong chân không cao
    • 1,3 nm ở 30 kV (SE) ở chế độ chân không thấp và ESEM
    • 3,0nm ở 1 kV (SE)
Máy dò tiêu chuẩn
  • ETD, SED chân không thấp (LVD), SED khí cho chế độ ESEM (GSED), camera hồng ngoại
Máy dò tùy chọn
  • Nav-Cam+, DBS, DBS-GAD, ESEM-GAD, ICD, STEM 3+, WetSTEM, RGB-CLD, EDS, EBSD, WDS, Raman, EBIC, v.v.
Công nghệ ChemiSEM (tùy chọn)
  • Màu ảnh SEM định lượng trực tiếp có sẵn dựa trên quang phổ tia X năng lượng phân tán (EDS). Bao gồm điểm & ID, quét đường, vùng, bản đồ phần tử và định lượng Noran chính xác.
Độ lệch giai đoạn (giảm tốc chùm tia, tùy chọn)
  • -4000V đến +50V
Chế độ chân không thấp
  • Lên tới 2600 Pa (H 2 O) hoặc 4000 Pa (N2)
Bàn soi mẫu
  • Bàn soi lệch tâm có động cơ 5 trục, 110 x 110 mm 2 với phạm vi nghiêng 105°. Trọng lượng mẫu tối đa: 5 kg ở vị trí không nghiêng.
Giá đỡ mẫu tiêu chuẩn
  • Giá đỡ SEM nhiều mẫu tiêu chuẩn được gắn trực tiếp lên bàn soi, chứa tối đa 18 cuống tiêu chuẩn (⌀ 12 mm), không yêu cầu công cụ để gắn mẫu
Buồng máy
  • Chiều rộng bên trong 340 mm, 12 cổng, có thể sử dụng ba đầu dò EDS đồng thời, hai đầu dò ở 180°, EDS/EBSD đồng phẳng trực giao với trục nghiêng của bàn soi
Phụ kiện tại chỗ (tùy chọn)
  • Bàn lạnh Peltier được điều khiển bằng phần mềm -20° C đến +60° C
  • Bàn gia nhiệt chân không/ESEM ở nhiệt độ 1000°C được điều khiển bằng phần mềm
  • Bàn gia nhiệt chân không cao 1100° C được điều khiển bằng phần mềm
  • Bàn gia nhiệt ESEM/chân không thấp 1400° C được điều khiển bằng phần mềm
  • Phun khí tích hợp: tối đa 2 thiết bị (các phụ kiện khác có thể hạn chế số lượng GIS có sẵn) để lắng đọng các vật liệu sau bằng chùm tia:
    • Bạch kim
    • vonfram
    • Carbon
  • Bộ điều khiển
  • Bàn lạnh
  • Đầu dò điện
Tùy chọn phần mềm
  • Phần mềm Bản đồ để tự động thu thập các khu vực lớn
  • Phần mềm AutoScript4 ; giao diện lập trình ứng dụng dựa trên Python
  • Phần mềm tạo mẫu
  • Phần mềm Thermo Scientific TopoMaps để tô màu hình ảnh, phân tích hình ảnh và tái tạo bề mặt 3D

Thí nghiệm động in situ

Nghiên cứu vật liệu trong trạng thái tự nhiên của chúng: Một loại FEG-SEM độ phân giải cao độc đáo với chế độ môi trường (ESEM). Phân tích in situ ở nhiệt độ dao động từ -165°C đến 1.400°C với các giai đoạn làm lạnh, Peltier và làm nóng.

Thông tin đa dạng

Quan sát tất cả thông tin từ tất cả các mẫu bằng hình ảnh SE và BSE đồng thời ở mọi chế độ hoạt động. Một số máy dò bổ sung, chẳng hạn như máy dò STEM3+ và máy dò phát quang cực âm (CL) RGB có thể thu vào hiện có sẵn để đáp ứng mọi nhu cầu của người dùng và cung cấp bộ thông tin hoàn chỉnh từ nhiều loại vật liệu.

Khả năng phân tích vượt trội

Khả năng phân tích với buồng linh hoạt cho phép sử dụng nhiều máy dò EDS, EBSD hoặc WDS. Thông tin nguyên tố dễ dàng với Công nghệ ChemiSEM, cung cấp ánh xạ nguyên tố trực tiếp, định lượng trong thời gian nhanh chóng để tạo ra kết quả và dễ sử dụng. Phân tích các mẫu không dẫn điện: EDS và EBSD chính xác được kích hoạt trong điều kiện chân không thấp bằng cách bơm qua thấu kính của Quattro ESEM.

Giảm thiểu thời gian

Giảm thiểu thời gian chuẩn bị mẫu với sự kết hợp độc đáo giữa các chế độ chân không cao, chân không thấp và môi trường

Dễ sử dụng với các tùy chọn sáng tạo và tự động hóa tiên tiến

Phần mềm trực quan, dễ sử dụng với Hướng dẫn sử dụng. Chức năng Hoàn tác độc đáo cho phép khám phá hiệu quả các điều kiện hình ảnh và cho phép làm việc nhanh hơn với ít thao tác hơn.

Tự động hóa nâng cao

Tự động hóa nâng cao được cung cấp theo nhiều cách khác nhau, với Phần mềm Thermo Scientific AutoScript 4 hoặc Phần mềm Bản đồ Thermo Scientific, tùy thuộc vào nhu cầu ứng dụng cụ thể.

Phần mềm AutoScript 4 cung cấp khả năng kiểm soát Quattro ESEM. Tận dụng giao diện lập trình ứng dụng (API) dựa trên Python để tối ưu hóa các thí nghiệm làm mát hoặc làm nóng tại chỗ của bạn hoặc ghi lại và giám sát các thông số động như nhiệt độ, vị trí giai đoạn hoặc áp suất.

Phần mềm Bản đồ tự động hóa việc thu thập diện tích lớn trên nhiều mẫu với tối đa bốn tín hiệu đồng thời khác nhau. Ngoài việc tăng năng suất hệ thống rõ ràng, nó còn cung cấp môi trường trực quan hóa đa quy mô, nhiều lớp trong đó dữ liệu và hình ảnh 2D và 3D có thể được nhập từ bất kỳ nguồn nào để tương quan với các phương thức khác nhau.

Kiểm soát quá trình bằng kính hiển vi điện tử

Ngành công nghiệp hiện đại đòi hỏi năng suất cao với chất lượng vượt trội, sự cân bằng được duy trì thông qua kiểm soát quy trình mạnh mẽ. Các công cụ SEM và TEM với phần mềm tự động hóa chuyên dụng cung cấp thông tin nhanh chóng, đa quy mô để theo dõi và cải tiến quy trình.

Kiểm soát chất lượng và phân tích lỗi

Kiểm soát và đảm bảo chất lượng là rất cần thiết trong ngành công nghiệp hiện đại. Thermo Fisher cung cấp các thiết bị EM và quang phổ để phân tích các lỗi ở nhiều quy mô và đa phương thức, cho phép bạn đưa ra các quyết định đáng tin cậy và sáng suốt để kiểm soát và cải tiến quy trình.

Nghiên cứu vật liệu cơ bản

Các vật liệu mới được nghiên cứu ở quy mô ngày càng nhỏ hơn để kiểm soát tối đa các tính chất vật lý và hóa học của chúng. Kính hiển vi điện tử cung cấp cho các nhà nghiên cứu cái nhìn sâu sắc về nhiều đặc tính vật liệu ở quy mô vi mô đến nano.

Nghiên cứu và phát triển chất bán dẫn

Sự phức tạp ngày càng tăng của cấu trúc thiết bị bán dẫn, cùng với việc thu hẹp kích thước cấu trúc, có nghĩa là việc thiết kế các thiết bị thế hệ tiếp theo phức tạp và tốn thời gian hơn. Điều này, cùng với thực tế là số lượng các lựa chọn công nghệ và thiết kế sẵn có ngày càng tăng, có nghĩa là xác suất thành công về mặt thương mại của bất kỳ thiết kế cụ thể nào sẽ thấp hơn. Do đó, các nhà sản xuất thiết bị cần các thiết bị đáng tin cậy để giúp giảm số lượng tùy chọn khả thi có sẵn và giúp họ triển khai giải pháp nhanh hơn.

Đo lường bán dẫn

Thermo Fisher Scientific cung cấp bộ sản phẩm thế hệ mới với khả năng phân tích tiên tiến dành cho đo lường và kiểm tra chất bán dẫn. Các giải pháp này được thiết kế để giúp tăng năng suất trong các phòng thí nghiệm chế tạo chất bán dẫn bằng cách cải thiện khả năng kiểm soát chất lượng và năng suất trong sản xuất các thiết bị logic, 3D NAND, DRAM, analog, nguồn và hiển thị.

Phân tích lỗi bán dẫn

Các thiết bị phân tích nâng cao có thể phát hiện bất kỳ lỗi điện ảnh hưởng đến năng suất, độ tin cậy hoặc hiệu suất. Do đó, có thể giảm thời gian và chi phí liên quan đến việc cách ly lỗi điện bằng cách trích xuất nhanh chóng dữ liệu lỗi toàn diện từ mẫu.

Phân tích đặc tính vật liệu bán dẫn

Việc mô tả đặc tính nâng cao của thiết bị giúp đạt được hiệu suất cần thiết, dự đoán và kiểm soát các đặc tính cấu trúc, vật lý và hóa học, cũng như liên hệ dữ liệu mô tả đặc tính với kết quả kiểm tra tham số

Phổ xạ năng lượng phân tán

Phổ xạ năng lượng phân tán (EDS) thu thập thông tin nguyên tử chi tiết cùng với hình ảnh kính hiển vi điện tử, cung cấp bối cảnh hóa học quan trọng cho quan sát EM. Với EDS, thành phần hóa học có thể được xác định từ các quét bề mặt nhanh chóng, toàn diện đến từng nguyên tử.

Chụp ảnh mẫu nhiệt độ cao

Nghiên cứu vật liệu trong điều kiện thực tế thường liên quan đến làm việc ở nhiệt độ cao. Hành vi của vật liệu khi chúng tái tinh thể hóa, tan chảy, biến dạng, hoặc phản ứng dưới sự hiện diện của nhiệt có thể được nghiên cứu trực tiếp trong điều kiện với kính hiển vi điện tử quét hoặc các công cụ DualBeam.

SEM môi trường (ESEM)

SEM môi trường cho phép chụp ảnh vật liệu ở trạng thái tự nhiên. Điều này lý tưởng cho các nhà nghiên cứu học thuật và công nghiệp, những người cần kiểm tra và phân tích các mẫu ướt, bẩn, phản ứng, thoát khí hoặc không tương thích với chân không.

Thí nghiệm in situ

Cần phải quan sát trực tiếp, theo thời gian thực các thay đổi cấu trúc vi mô bằng kính hiển vi điện tử để hiểu các nguyên tắc cơ bản của các quá trình động như kết tinh lại, phát triển hạt và chuyển pha trong quá trình gia nhiệt, làm mát và làm ướt.

Phân tích hạt

Phân tích hạt đóng một vai trò quan trọng trong nghiên cứu vật liệu nano và kiểm soát chất lượng. Độ phân giải ở quy mô nanomet và hình ảnh vượt trội của kính hiển vi điện tử có thể được kết hợp với phần mềm chuyên dụng để xác định nhanh đặc tính của bột và hạt.

Phát quang cực âm

Phát quang cực âm (CL) mô tả sự phát ra ánh sáng từ một vật liệu khi nó được kích thích bởi một tia electron. Tín hiệu này, được thu thập bởi một bộ cảm biến CL chuyên dụng, mang thông tin về thành phần của mẫu, các khuyết tật tinh thể, hoặc các tính chất về photon.

ChemiSEM

Phương pháp Phổ xạ năng lượng phân tán để xác định đặc tính vật liệu.