Микроанализатор

Микроанализатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И El< <>758846

И3ОБРЕТЕНИ Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Ре.луб ик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— ,(22) Заявлено 12.04.79 (21) 2752635/<18-25 с отри<соединением заявки— (23) Приоритет—, 51) M.1 ë з 6 01 N 23 2<25

Н 01 J 37/26

Хосударствеииый комитет по делам изобретеиии и открытий (43) Опубл<иковано 30.03.82. Бюллетень № 12 (53) УДК 543.53 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.03.82 (72) Авторы изобретения

С. 3. Пащенко, А. Г. Семенов и К. П. Куценогий (71) Заявитель

Институт химической кинетики и горения

Сибирского отделения АН СССР (54) МИКРОАНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к области микроанализа и,предназначено для оже-спектро<метрическо<го .исследования повврхносги твердых тел при изучении процессов эпитаксиального роста, поверхностной диффузии и катал<иза.

Известны:микроанализаторы, содержащие электронно-оптическую систему для формирования электронного зонда, держатель образца, средства регистрации вторич- 10 ного излучен<ия образца и средства регистрации прошедшего через о<б<разец электронного пуч à (1).

Наиболее близким техническим решением является микроанализатор, содержа- 15 щий элекд ронно-о<птическую систему для формирования электронного зонда, держатель образца, систему,построен<ия <изображения образца во вторичных электронах, оже-спектрометр, включающий анализатор 20 с коаксиальными цилиндра<ми, во внутреннем из которых выполнены прорези для пропускания оже-электронов, средства детектирования оже-электронов и систему регистрации (2).

B известно<м .Микроанализаторе держатель образца расположен вне объема ш1Ялизатора оже-спектрометра.

Известный хеикроанализатор работает следующим образом.

Электронно-о<птическая система фор<мирует .на <поверхности сбъехта электронный зонд,малого диаметра. Сканирование зонда позволяет получить изображение объекта во втор<ичных электронах. Раз<ре<шение изображения определяется диаметром перви<чного электронного <пучка. Первичный электронный .пучок, попадая,на объект, вызывает вторичную электронную эмиссию.

Цилиндрический анализатор выделяет <из вторичных элект<р<Онов электроны с определенной энергией и реписгрирует Нх.

Однако первичный электронный пучок полностью поглощается объектом, что значителыно понижает точность микроан<ализа, создает неопределенность в отождествлении изучаемого участка по<верхности с изображен<нем, а также .ведет к трудно контролпруе<мому локальн<ому нагреву образца. следствием ко; oðoão является полное пли част<ичное разложение объекта, изменение el o крпстяллогряф11ческОЙ с Рруктуры, г<ахождение образца вне объема анализатора приводит к влиянию краевых полей анализатора на тОчнОсть <и скорость MIIKpoанализа.

В известном,микроанал<изаторе невозМОЖНО 11ССЛЕДОВЯТЬ КР!1СТЯЛЛOГPафИЧЕCКVIO структуру объекта.

758846

Построение изображения поверхности образца с помощью вторичных электроноз имеет очевидные, недостатки, а именно: большое вовремя скан ирования (особенно при работе на предельных реж1имах при малых токах электронного пучка), ограничение разреше11ия объекта диаметром электронного зонда, возможное,изменение IIB.раметров электронного зонда lillpH управленяи отклоняющей системой.

Цель изобретения заключается в .позышенни точности и чувствительности анализа, а также расширении его функциональных возможностей за счет одновременного ,исследования кристалло графической структуры объекта.

Поставленная цель достигается тем, что в микроанализаторе, содержащем элекпронно-огпическую систему для форм ирования электронного зонда, держатель образца, систему построения изображения образца, оже-спектромстр, включающий анализатор с коакоиальным и цилиьдрами, iBo внутреннем из которых выполнены, прорези для Illlpoïóñêàíèÿ оже-электрон эв, средства детекпирования оже-электронов и систему регистрации, держатель образца установлен в полости цилиндров анализатора, в

KiotopbIx .выполнены отверстия для прохо;I;девия первичного и,прошедшего через об,разец электрон ного пучка, а система построения изоб ра>кения установлена на пути прошедшего через образец электронного пуч.ка.

При этом,прорез и во внутреннем цилиндре вьпполнены в виде двух систем, держатель образца установлен симметрично между системами прорезей, а средства детектирования оже-электронов выполнены в виде двух детекторов, каждый из которых связан с одной из систем прорезей,во .внутреннем цилиндре анализатора.

Сущность .изобретения поясняет чертеж.

Микроанализатор для оже-спектротметрического анализа вещества содержит электронно-оптическую систему, состоящую из трехэлектродн ой электрон ной пушки 1 и системы электромагнитных л инз 2, формирующих первичный электронный,пучок. 3а системой электромагнитных линз 2 расположен оже-спектрометр, включающий коаксиальный анализатор в .виде двух соосных цилиндров — внешнего 3 и внутрен него 4, в .полости которэро расположен держатель с обр.азцом.5. В микроаналнзатэре оже-спектрометр выполнен в виде двух иден пичных анализаторов с собственными системами 6 и 7 регистрации, расположенными симметрично относительно образ па 5, нричем соответствующие ц илин|дры каждого анализатора выполнены как одно целое.

В стенках:внеынего 3 и,внутреннего 4 цилиндров вы полнены отверсти я 8 и 9 для .прохождения лераичного пучка к объектам

1 A s 1 1 -.т rr ттттттттттт т."ттттттт:ттттттттттттттттттт.тт

5

З0

45.сквозь объект пучкова з систему построения изображения, расположенную последэвательно за оже-спектрометуэм и выполненную в виде набора электрамагнитны; линз

12 и регистрирующего экрана 13.

МикрîàHàëíзатор работает следу1ощим образом.

Перничный электронный лучок 14 пэпадает на образец 5, проходит через него и после выхода из объема анализатора формирует изображение объекта на регистрирующем экране 13. Кртнсталлографическос строение объекта исследуется в режиме,,кэгда все электромагнитные линзы системы построения изображения образца .обестэчены.

Одновременно первичный электронный пучок 14, попадая .на образец 5,,вызывает вто ричную электронную эмиссию. Вторичные электроны 15 и 16 определенной энерпии проходят через анализатор в канальные электронные умножител и и регистрируются в блоках обра ботки сигнала систем

6 и 7. Система регистрации обрабатывает полученные сигналы и регистрирует оже.пики в спектре вторичных электронов.

Электр остатическая развязка внутренних цилиндров анализаторов позволяет регистрировать оже-спектры обоими анализаторами одновременно и независимо д руг от друга, что существенно расширяет экспериментальные возможности предложнного, устройства.

Также может .быть лредусмопрена одновременная обработка информации, снимаемой с региспр ирующих устройств (6, 7 и 13).

Эксперименты показывают, что данное устройство позволяет увеличить точность до 5%, а также чувствительность ожеслектроскопического анализа при обеспечении возможности однэвре1менной регтистрации кристаллографической структуры объекта.

Формула изобретения

1. Микроанализатор, содержащий электронно-оптическую систему для формирования электронного зонда, держатель образца, систему построения изображения об,разца, оже-спектрометр, включающий ана.тизатор с коаксиальны ми цилиндрами, во внутреннем из которых выполнены прорези для прэлускавия оже-электронов, средства детектирования оже-электронов и систему регистрации, отличающийся тем, что, с целью:повьыпания точности и чувствительности анализа и расширения функциональных возможностей, держатель образца установлен в полости цилиндров анализатора, в которых выполнены отверстия для прохождения первичного и прошедшего через образец электронного пучка, а система

nnr nni ИИЯ И П611ятИЕИИЯ 1тгтЯНОВЛЕНЯ НЯ ПЧ758846

Жк рориац us ти прошедшего через образец электронного пучка.

2. Микроанализатор по п. 1, о т л ич а ющий ся тем, что прорези во внутреннем цилиндре анализатора ожеспектрометра выполнены в виде двух систем, держатель образца установлен симметрично между система ми прорезей, а средства детектирования оже-элекпронов выполнены .в виде двух детекпоров, каждый из которых связан с одной из систем прорезей во внутреннем цилиндре анализатора.

Источники информации, принятые во внимаяие при экспертизе:

1. Supper Probe 733, JEOL, Научные приборы на JEOL, стр. 12 — 13.

2. А. Mogami, Т. Sekire. JAMP-3, JEOL

news vol 14, № 3, 1976.