分析高度绝缘陶瓷

本文将研究Ultim如何^®Extreme可以使用非常低的能量提供有用的电子图像。在低能量下运行成像可以使绝缘样品（例如BN陶瓷）成像，而无需事先将其与导体涂上涂层。

在表征SEMS中的高度绝缘陶瓷（例如BN）时，在SEM梁下形成的快速充电堆积可能会引起问题。为了减轻这一点，必须将绝缘样品涂在导电材料中，尽管这具有更改样品表面的缺点。另一个解决方案是使用部分真空，尽管这对可以实现的分辨率和放大率有负面影响。

样本分析

降低电子束的加速电压，直到表面充电足够低，以使样品成像进行。对于BN，该电压被发现为1.5 kV。该样品的次级和镜头反向散射图像如图1所示。

图1。次级电子图像在1.5 kV的样品充电下显示到可能成像BN样品表面的水平。镜头后猫（ESB）突出了样品表面上较高平均原子数的颗粒的存在。yabo214

即使在这种低电位下，也观察到一些样品充电，但显着少于在较高电位下发生的充电，并且足够低以允许对表面形态进行分析。

在较低的电势下，反向散射图像更稳定，可用于查看样品中不同组合物的区域。这些区域是由原子数高的材料制成的，比矩阵高，在次级电子图像中并不那么明显。

最后的极端是高灵敏度的无窗EDS检测器。Ultim Extreme提供了独特的能力，可以在足够低的电位上进行X射线分析，以实现BN样品。在给定的示例中（图2），在加速电压，梁电流和采用X射线图像所需的充电之间可以发现折衷。

图2。ESB图像上的分层X射线图显示了BN底物（红色）上的氧化物（黄色）和碳（绿色）颗粒。yabo2146分钟地图获取，1.5 kV，3,500 cps。

X射线图像花费了6分钟才能以3500 cps的速度创建。图像中的数据表明，感兴趣区域中有两种类型的粒子。yabo214大多数颗粒（黄色）主要由氧气组成，yabo214其他颗粒（绿色）是基于碳的。

图3显示从陶瓷底物和富氧颗粒之一收集的X射线光谱。yabo214该光谱证实该样品由氮化硼组成，来自Si和Ca的细小能量L线以及小B和N贡献。

图3。X光谱从氮化硼底物（红色）和氧化物颗粒（黄色）以1.5 kV收集。粒子光谱从这些元素中的低能线X射线检测中突出显示了硅和钙的存在。

图4。分层的X射线图图像显示了Al-Si氧化物颗粒的存在（蓝色）。在4分钟内收集的地图为1.5 kV，3000 cps。

图5。分层的X射线图图像显示了氧化二氧化物粒子的存在（洋红色）。在7分钟内收集的地图为1.5 kV，800 cps。

结论

使用透镜反向散射成像和极低的加速度势（1.5 kV）的成像系统，可以使用高度绝缘陶瓷（例如BN）的表面成像（1.5 kV）。

使用Ultim Extreme Eds检测器这是专门设计用于在这些独特条件下工作的，可以化学表征样品中的不同区域，而无需特别准备样品，或在低真空条件下运行实验。

该信息已从牛津仪器纳米分析提供的材料中采购，审查和改编。亚博网站下载

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