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S0501

電界放射形走査電子顕微鏡(FE-SEM)

1. メーカー・型式

日立製作所製     S-4800

2. 原理・概略図

図:FE-SEM装置の概略図
  1. 金属チップ先端に強電界をかけると、トンネル電子が真空中に飛び出してくる。この電子線は高輝度で、且つエネルギー幅が小さいため、高分解能観察が可能となる。特に低加速電圧においても高い分解能を示す。
  2. セミインレンズ方式(WD=2〜)の採用により、高分解能と試料サイズを両立。
  3. 電場/磁場を組み合わせた二次電子検出系を採用し、超低加速電圧域(1kV〜)での反射電子像観察。
  4. リターディング機能により、試料照射電圧を0.1kVまで低下させることができ、試料の表面形状を低ダメージで観察できる。
  5. STEM機能により、10〜30kVの低加速電圧領域での観察が可能。試料から発生する特性X線を検出し、微小領域の元素分析(B〜U)や元素の分布状態を測定できる。特に、STEM機能との組み合わせで、高倍率・高分解能の測定が可能。

3. 性能・仕様

電子銃 電界放出型
分解能 二次電子像 1nm(15kV)、1.4nm(1kV)
倍率 ×20〜×800,000
加速電圧 0.1〜2.0kV(リターディング)、0.5〜30kV(標準)
検出方法 二次電子像、反射電子像、STEM像(明視野像,暗視野像)

4. 試料形状・サイズ

形状 150mmφ×15mmH以下
加工 機械研磨、ミクロトーム法、CP法、FIB法による面出しおよび断面加工
性状 試料作製時に、水・有機溶媒や各種樹脂等を使用するため、耐熱性、吸湿性、耐薬品性等の情報が必要

5. 適用分野

  • 絶縁材料の無蒸着観察、低加速電圧による高分子材料の組織観察
  • 半導体デバイスの断面観察、FIB-SEMを用いた各種材料の不良解析
  • カーボンナノチューブのSTEM観察
  • その他、汎用SEM用途

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