HF5000球差电镜功能介绍和亮点功能案例分析

为了让广大客户全面直观地了解季丰电子HITACHI HF5000球差电镜，更好地为广大新老客户服务，本文提供了HF5000功能介绍和亮点功能案例分析，欢迎各位新老客户咨询和委案。

HITACHI HF5000 规格介绍

季丰电子HITACHI HF5000是日立最新的球差矫正（Probe Corrector）场发射透射电镜，采用冷场发射电子枪和日立自动化球差矫正技术，实现STEM模式下极高的空间分辨率~78pm，配备4k Gatan Oneview Camera及Bruker EDS双能谱探头，可实现高分辨形貌观察、晶体结构解析及元素成分分析等功能，其应用范围包括半导体材料（非磁性）、金属材料（非磁性）、陶瓷材料（非磁性）、高分子材料、无机非金属材料、电池材料、医用材料等领域。HITACHI HF5000规格介绍见Table I。

Table I HITACHI HF5000规格

HITACHI HF5000 功能介绍

季丰电子HITACHI HF5000功能丰富，借助超高的分辨率和独特的探头设计，可满足客户大多数极限应用需求，比如高分辨单原子像、轻元素成像、表面纳米级至原子级形貌观察以及纳米结构至原子形貌mapping等，对于常规需求能轻松应对。HITACHI HF5000功能介绍见Table II，图1是HITACHI HF5000的部分结果展示。

Table II HITACHI HF5000功能Table

图1 HITACHI HF5000部分结果展示，包括HRTEM/选区衍射分析/HRSTEM/EDX Mapping/NBED衍射花样分析

HITACHI HF5000亮点功能案例分享

NO.1   全自动像差矫正

借助日立Probe Corrector可实现低阶到高阶像差的自动矫正，整个矫正过程3-5min，操作简单高效，Ronchigram平坦区＞32mrad，可得到极细的电子探针实现超高空间分辨，分辨率至亚埃级，可将Si[110]晶向原子分辨开，另外HF5000还提供了像差自动测量功能，能测量当前各阶像差的残余值，实现像差的手动补偿。如图2所示。

图2 （a）全自动球差矫正页面

图2（b）非晶碳膜Ronchigram和Si[110]晶向原子分布

NO.2   环形明场探头（ABF）实现轻元素的可视化

轻元素通常对电子的散射能力较弱，借助STEM-ABF技术收集小角度散射电子的特征可实现轻元素的探测，其图像衬度∝Z1/3，对原子序数的依赖性较小，可对轻元素和重元素同时成像，该特征使得STEM-ABF成为表征电极材料（如尖晶石结构LiMn2O4）、钙钛矿（ABO3）材料等功能材料的利器。图3（a）所示是SrTiO3(110)面的STEM-ABF像，可清晰看到Ti原子两侧的O原子对称分布，和ABO3 [110]晶向原子排布一致，图3（b）STEM-ADF像只可探测到Sr原子和Ti原子，探测不到O原子。

图3（a）SrTiO3(110)面的STEM-ABF像；（b）SrTiO3(110)面的STEM-ADF像；条件：加速电压200 kV，UHR Mode

NO.3   STEM-ADF+STEM SEM实现晶体结构解析及表面原子级形貌观测

图4（a）所示是SrTiO3 (100)面的STEM-ADF像，其中较大的Sr原子位于四个顶点上，Ti和O原子重合位于正方形的中心位置，和立方晶系ABO3[100]晶向晶体结构对应，经量测其晶格常数为0.38nm，图4（b）所示是其对应的FFT图像，图4（c）所示是SrTiO3 (100)面的SEM表面形貌像，信号深度~5-10nm，可看到密集的原子排布。STEM-ADF+STEM SEM技术相结合可实现物质的晶体结构分析和表面形貌分析。

图4 （a）SrTiO3 (100)面的STEM-ADF像；（b）SrTiO3 (100)面的FFT图像；（c）SrTiO3 (100)面的STEM- SEM像；条件：加速电压200 kV，HR Mapping Mode

TEM实验室由王静博士领衔，拥有多名电镜工程师，具有丰富的半导体行业失效分析经验，熟悉各种类型的半导体、金属及薄膜等样品。TEM实验室、FIB实验室及报告组通力合作，为客户提供高效率、高质量的分析结果，欢迎工业界和学术界同仁前来咨询、委案。

编辑：黄飞