Spectra 300 – Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM)

Kính hiển vi TEM và STEM có độ phân giải cao dành cho tất cả các ứng dụng khoa học vật liệu và bán dẫn.

Kính hiển vi điện tử truyền qua Spectra 300

Để các nhà khoa học nâng cao hiểu biết về các mẫu phức tạp và phát triển các vật liệu cải tiến, họ phải có quyền truy cập vào thiết bị đo chính xác, mạnh mẽ có khả năng tương quan giữa hình thức và chức năng, cũng như giải quyết không gian, thời gian và tần số.

Thermo Fisher Scientific giới thiệu Thermo Scientific Spectra 300 (S)TEM – kính hiển vi điện tử truyền qua quét, có độ phân giải cao nhất, hiệu chỉnh quang sai cho tất cả các ứng dụng khoa học vật liệu.

Ưu điểm của Kính hiển vi điện tử truyền qua Spectra 300

Tất cả Spectra 300 (S)TEM đều được cung cấp trên nền tảng mới được thiết kế để mang lại mức độ ổn định cơ học chưa từng có và chất lượng hình ảnh cao nhất mặc dù khả năng cách ly thụ động và chủ động (tùy chọn).

Hệ thống được đặt trong một vỏ bọc được thiết kế lại hoàn toàn với màn hình hiển thị tích hợp để tải và lấy mẫu vật thuận tiện. Lần đầu tiên, tính mô-đun đầy đủ và khả năng nâng cấp có thể được cung cấp giữa các cấu hình không được điều chỉnh và cấu hình được điều chỉnh đơn với chiều cao thay đổi, cho phép sự linh hoạt tối đa cho các cấu hình buồng khác nhau.

 

Trình chỉnh sửa hình ảnh
  • Sự truyền năng lượng: 0,2–0,3 eV
  • Giới hạn thông tin: 60h tối
  • Độ phân giải STEM: 136 chiều
Bộ hiệu chỉnh đầu dò
  • Sự lan truyền năng lượng: 0,2–0,3 eV
  • Giới hạn thông tin: 100 giờ tối
  • Độ phân giải STEM: 50 chiều (125 chiều @ 30 kV)
Chưa được hiệu chỉnh
  • Sự truyền năng lượng: 0,2–0,3 eV
  • Giới hạn thông tin: 100 giờ tối
  • Độ phân giải STEM: 136 chiều
X-FEG/bộ đơn sắc được hiệu chỉnh kép (đầu dò+bộ hiệu chỉnh hình ảnh
  • Sự truyền năng lượng: 0,2–0,3 eV
  • Giới hạn thông tin: 60h tối
  • Độ phân giải STEM: 50 chiều (125 chiều @ 30 kV)
X-CFEG hiệu chỉnh kép (đầu dò+hiệu chỉnh hình ảnh) 
  • Năng lượng  truyền: 0,4 eV
  • Giới hạn thông tin: 70h tối
  • Độ phân giải STEM: 50 chiều (136 chiều @ 30 kV)
Nguồn
  • X-FEG Mono: Súng phát trường Schottky và bộ đơn sắc có độ sáng cao với phạm vi phân giải năng lượng có thể điều chỉnh trong khoảng từ 1 eV đến <0,2 eV
  • X-FEG UltiMono: Súng phát trường Schottky độ sáng cao với bộ đơn sắc siêu ổn định và điện áp tăng tốc với phạm vi phân giải năng lượng có thể điều chỉnh trong khoảng từ 1eV đến <0,03 eV
  • X-CFEG: Độ sáng cực cao với độ phân giải năng lượng <0,4 eV
  • Dải điện áp cao linh hoạt từ 30 – 300 kV

Các nguồn có độ phân giải năng lượng cao có sẵn trên Spectra 300 (S)TEM

Spectra 300 (S)TEM có thể được trang bị tùy chọn súng phát xạ trường cực trị có độ phân giải năng lượng cao (X-FEG)/Mono hoặc X-FEG/UltiMono có độ phân giải năng lượng cực cao. Bộ đơn sắc của cả hai nguồn được tự động kích thích và điều chỉnh chỉ bằng thao tác một lần nhấn chuột để đạt được độ phân giải năng lượng cao nhất có thể trên mỗi cấu hình bằng cách sử dụng OptiMono hoặc OptiMono+ tương ứng

Cũng có thể định cấu hình với nguồn X-CFEG có độ sáng cực cao

Spectra 300 (S)TEM có thể được cấp nguồn tùy ý bằng súng phát xạ trường lạnh mới (X-CFEG). X-CFEG có độ sáng cực cao (>>1,0 x 108 A/m2/Sr/V*), mức lan truyền năng lượng thấp (<0,4 eV) và có thể hoạt động từ 30 – 300 kV. Điều này cung cấp hình ảnh STEM có độ phân giải cao đồng thời với dòng đầu dò cao cho thông lượng cao, phân tích STEM thu thập nhanh song song với độ phân giải năng lượng cao. Với sự kết hợp mạnh mẽ giữa X-CFEG và bộ hiệu chỉnh quang sai đầu dò S-CORR, có thể thường xuyên đạt được độ phân giải hình ảnh STEM dưới Angstrom (<0,8 Å) với dòng đầu dò trên 1000 pA.

Cung cấp hiệu suất hình ảnh STEM có độ phân giải cao nhất

Sự kết hợp giữa độ ổn định cơ học nâng cao, khả năng hiệu chỉnh quang sai đầu dò bậc 5 mới nhất và khe hở rộng có độ phân giải cao (S-TWIN) đã tạo ra một thiết bị có thông số kỹ thuật về độ phân giải STEM cao nhất

Độ nhạy cao với hệ thống phát hiện Panther STEM

Hình ảnh STEM trên Spectra (S)TEM đã được mô phỏng lại bằng hệ thống phát hiện Panther STEM, bao gồm hệ thống thu thập dữ liệu mới và hai máy dò STEM vòng và đĩa tám đoạn mới, trạng thái rắn (tổng cộng 16 phân đoạn). Hình dạng máy dò mới cung cấp quyền truy cập vào khả năng chụp ảnh STEM tiên tiến kết hợp với độ nhạy để đo các electron đơn lẻ.

Khả năng chụp ảnh STEM nâng cao

Spectra 300 (S)TEM có thể được cấu hình bằng máy dò mảng pixel kính hiển vi điện tử (EMPAD) hoặc Camera Thermo Scientific Ceta với khả năng cải thiện tốc độ để thu thập các bộ dữ liệu 4D STEM.

Tính linh hoạt của quang phổ

Từ ánh xạ nguyên tố có tỷ lệ tín hiệu thông lượng cao trong EDS và EELS đến trạng thái oxy hóa và thăm dò phonon bề mặt với EELS có độ phân giải cực cao, Spectra 300 (S)TEM cung cấp tính linh hoạt quang phổ để đáp ứng phạm vi rộng nhất của yêu cầu phân tích.

Khả năng thử nghiệm in situ 

Spectra 300 (S)TEM chấp nhận nhiều loại đầu cặp cho thí nghiệm in situ với khe hở rộng S-TWIN. Dòng giá đỡ Thermo Scientific NanoEx có thể được tích hợp liền mạch với kính hiển vi, cho phép gia nhiệt dựa trên thiết bị MEMS để chụp ảnh nguyên tử ở nhiệt độ cao.

  • Kiểm soát quá trình bằng kính hiển vi điện tử
  • Kiểm soát chất lượng và phân tích lỗi
  • Nghiên cứu vật liệu cơ bản
  • Nghiên cứu và phát triển chất bán dẫn
  • Phân tích lỗi bán dẫn
  • Đặc tính vật liệu bán dẫn
  • Công nghệ hiển thị bán dẫn

Quang phổ tán sắc năng lượng

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

Chụp cắt lớp 3D EDS

Nghiên cứu vật liệu hiện đại ngày càng phụ thuộc vào phân tích ba chiều ở cấp độ nano. Có thể mô tả đặc tính 3D, bao gồm dữ liệu thành phần cho bối cảnh hóa học và cấu trúc đầy đủ bằng phương pháp quang phổ tia X 3D EM và phân tán năng lượng.

EDS độ phân giải nguyên tử

EDS có độ phân giải nguyên tử cung cấp bối cảnh hóa học tối ưu cho việc phân tích vật liệu bằng cách phân biệt danh tính nguyên tố của từng nguyên tử. Khi kết hợp với TEM độ phân giải cao, có thể quan sát chính xác tổ chức của các nguyên tử trong mẫu.

Phân tích nguyên tố EDS

Phần mềm lập bản đồ nguyên tố hiện tượng nhiệt khoa học cung cấp thông tin nhanh chóng và đáng tin cậy về sự phân bố các nguyên tố hóa học trong mẫu.

Phổ tổn hao năng lượng điện tử (EELS)

Nghiên cứu khoa học vật liệu được hưởng lợi từ EELS có độ phân giải cao cho nhiều ứng dụng phân tích. Điều này bao gồm ánh xạ nguyên tố có thông lượng cao, tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu cao, cũng như thăm dò các trạng thái oxy hóa và phonon bề mặt.

Thử 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 lạnh hoặc thấm 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.

Phân tích đa quy mô

Các vật liệu mới phải được phân tích ở độ phân giải cao hơn trong khi vẫn giữ được lượng lớn hơn của mẫu. Phân tích đa quy mô cho phép tương quan giữa các công cụ và phương thức hình ảnh khác nhau như X-quang microCT, DualBeam, Laser PFIB, SEM và TEM.

Hình ảnh và phân tích TEM

Kính hiển vi điện tử truyền qua Thermo Scientific cung cấp hình ảnh và phân tích độ phân giải cao của các thiết bị bán dẫn, cho phép nhà sản xuất hiệu chỉnh bộ công cụ, chẩn đoán cơ chế hỏng hóc và tối ưu hóa năng suất quy trình tổng thể.

Tự động hóa quy trình phân tích hạt

Quy trình phân tích hạt nano tự động (APW) là quy trình làm việc bằng kính hiển vi điện tử truyền qua để phân tích hạt nano, cung cấp hình ảnh diện rộng, độ phân giải cao và thu thập dữ liệu ở cấp độ nano, với khả năng xử lý nhanh chóng.