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微观形貌

发布时间:2024年04月11日来源:半导体所

1、场发射透射电子显微镜(TEM)

一、信息详情

设备名称:场发射透射电子显微镜(Field Emission Transmission Electron Microscope)

设备型号:JEM-2100F

设备厂商:日本JEOL

二、技术参数

1. 点分辨率0.19nm

2. 线分辨率0.14nm

3. 加速电压:80,100,120,160,200kV

4. 倾斜角25°

5. STEM分辨率0.20nm

6. 最大放大倍数150万倍;

7. HAADF探头;

8. 单、双倾样品台;

9. 日本JEOL公司的电冷 100 mm2 EDS;

10. 美国GATAN公司的832 CCD

三、送样须知

1.样品状态

粉末、液体样品均可,薄膜和块体等无法直接测试,需要离子减薄、双喷、FIB、切片制样请提前说明并确认。

2.样品成分要求

该说明仅针对材料测试类样品,生物类样品与材料类处理方式完全不同。一般对测试样品有如下几方面的要求:

安全性:无毒、无放射性;

是否含有有机物:有机物在高压下不稳定,拍摄过程中极易被打散,样品被打散的同时会污染到仪器,如需拍摄,请务必与工程师确认。带有机物的样品无法拍摄mapping

磁性:磁性颗粒,易吸附到极靴上,原则上电镜(SEM和TEM)不拍磁性样品。但是不同的设备,测试老师不同的样品处理经验状况下,对所拍样品中磁性强弱的接受度不同,所以在预约时候请大家务必如实填写样品是否含磁及磁性的强弱。为方便区分样品是否有磁性及磁性强弱,我们按如下方法对磁性样品进行定义:

磁性样品:含铁、钴、镍、锰等磁性元素均为磁性样品。注意,磁性分硬磁和软磁,有些材料对外不表现磁性,但加磁场后容易磁化,受热后磁性增强也需要定义为磁性样品。

四、联系方式

王老师:13560436009(微信同号)

林老师:13889906362(微信同号)

2、扫描电子显微镜(SEM)

一、信息详情

设备名称:扫描电子显微镜(Scanning Electronic Microscopy)

设备型号:Quanta 650

设备厂商:美国FEI

二、技术参数

l 加速电压: 200 V - 30 kV;

l 束流: 最大2μA,并连续可调;

l 放大倍数: 6 x – 1,000,000 x ,四幅图像显示;

l 分辨率:30 kV下3.0 nm (背散射探头),30 kV下4.0 nm(二次电子探头),3 kV下8.0 nm (二次电子探头);

l 检测器包含:高灵敏度、低电压固体背散射探头,二次电子探头,以及样品室红外CCD相机;

l 真空系统:样品室真空度 (高真空模式) < 6e-4 Pa,样品室真空度(低真空模式) < 10 to 130 Pa,样品室真空度(环境真空模式) < 10 to 2600 Pa;

l 样品室:左右内径379mm,10 mm分析工作距离,10个探测器/附件接口,EDS采集角35°;

l 样品台:X/Y = 150 mm,Z = 65 mm,Z向间隙93.5mm,倾斜- 5°~ + 70°,连续旋转360°,复精度: 2 μm (X/Y方向);

l 搭载系统:

1. 能谱仪

BRUKER  10 mm² XFlash® SDD双硅漂移探测器,

• 分辨率 129eV

• 超快速脉冲处理

• 电制冷 (无需液氮)

2. 波谱仪

• OXFORD波谱仪 INCA分析系统;

• 低于500ppm下准确定量分析;

• 分辨率小于10eV,有效区分EDS中重叠峰,如S/Mo等;

• 即使出现重叠峰,WDS也可以快速准确的辨别样品中所有元素

• 分析痕量元素比EDS灵敏100倍

• 痕量元素WD分析,从而达到EPMA的准确度。

3. MLA自动工艺矿物学参数检测系统

MLA(Mineral liberation analysor)能自动测定矿石的矿物组成和含量,重要矿物分布特征及其粒度组成,有益、有害元素赋存状态等几乎所有工艺矿物学参数。它是由一台扫描电镜和一到两台能谱仪构成,加上MLA系统软件。其原理是利用扫描电镜的背散射电子图像区分不同的矿物相,并灵活利用能谱对不同矿物相进行X射线分析,从而快速准确获取工艺矿物学参数。

三、送样须知

1.制样要求

(1) 粉体样品:常规粉末直接粘到导电胶上测试,如需分散后测试请提前说明;

(2) 液体样品:测试老师根据样品要求及实验室条件,随机选择滴到硅片或铝箔上,如有指定要求请提前说明;

(3) 薄膜或块体:请标明测试面,如需测试截面,请自行自备截面或提前说明截面制备方式。

2.样品要求

(1) 样品形态要求:粉末、液体、薄膜、块体均可测试;

(2) 粉末样品要求:样品量需要提供大概10mg;

(3) 液体样品要求:样品量≥300ul,溶剂和溶液不能发生反应,溶液务必能干燥,不易干燥的溶液需要说明干燥条件,请根据样品成分选择对应的基底;

(4) 块体/薄膜样品要求:长宽≤1cm,厚度≤1cm,样品质量不超过200g;

(5) 混凝土,珊瑚沙,气凝胶等需要抽真空时间非常长的样品要求:尺寸请尽可能直径≤5mm,厚度≤5mm;

(6) 需要脆断的样品要求:尺寸需要>2*2cm,厚度<0.5cm,较厚的样品建议尺寸准备大些。

3.其它要求

(1) 样品含水,湿润是不能做SEM的;

(2) 易分解样品需明确分解条件(如温度等),若样品极易分解可能不能安排测试,因为分解后产生物质可能对测试仪器造成影响;

(3) 水凝胶等易吸潮样品寄样前请先确认样品暴露4-5h内是否会出现明显的吸潮现象,测试过程中样品吸潮会影响拍摄的同时也会对仪器造成损伤;

(4) 导电性不好(如半导体金属氧化物、生物样品及塑料、陶瓷等)或强磁样品建议选择喷金,不喷金可能会影响拍摄效果;

(5) 要求样品无毒、无放射性、干燥无污染、热稳定性好、耐电子束轰击。

四、联系方式

王老师:13560436009(微信同号)

林老师:13889906362(微信同号)

3、原子力显微镜(AFM)

一、信息详情

设备名称:原子力显微镜(Atomic Force Microscopy)

设备型号:Dimension Edge

设备厂商:美国Bruker

二、技术参数

● 测量模式:

1.接触模式(Contact Mode)2.轻敲模式(Tapping Mode)3.相位成像模式(Phase imaging)4.抬起模式(Lift Mode)5.暗抬高模式(Dark Lift Mode)

● 测量模块:

1.表面形貌扫描2.静电力显微镜(EFM)3.导电原子力显微镜(CAFM)4.磁力显微镜(MFM)5.横向力/摩擦力显微镜(LFM)6.力曲线7.纳米压印8.图形化衬底(PSS)

● 扫描范围:100μm×100μm×10μm

● 噪声水平:不大于50pm(实现云母原子台阶测试要求)

● 样品尺寸:150mm×150mm×150mm (XYZ)

● 光学辅助观察系统:280~1285倍放大,180~1465μm视场范围,自动聚焦及缩放,1.5μm分辨率,计算机控制照明,彩色CCD摄像头

● 防震台:SPM专用防震台,防震频率0.5Hz

三、送样须知

1. 样品状态可为粉末、液体、块体、薄膜样品;

2. 粉末样品提供20mg,液体样品不少于1ml;

3. 粉末/液体样品请务必备注好制样条件,包括分散液,超声时间;

4. 薄膜或块状样品尺寸要求:长宽0.5-3cm之间,厚度0.1-1cm之间,表面粗糙度不超过5um,一定要标明测试面,块状样品需要固定好,避免在寄送过程产生晃动或摩擦影响测试结果。

四、联系方式

王老师:13560436009(微信同号)

林老师:13889906362(微信同号)


4、台阶仪

一、信息详情

设备名称:台阶仪(Profile-system)

设备型号:Dektak XT

设备厂商:美国Bruker

二、技术参数

● 扫描长度: 50µm-55mm

● 垂直测量范围: 1mm

● 台阶高度重现性5Å, 1σ 在1µm台阶上

● 垂直分辨率:最大1Å(6.5µm范围)

● 探针压力:1-15mg 最小可达0.03mg

● 探针曲率半径:0.2 um ,2um

● 超细探针:50nm

● 样品台尺寸:4英寸,6英寸,8英寸

● 可通过软件设置进行连续的多次扫描分析,最大次数大于10次。

● 单次扫描最大采样点数不小于100,000。

● 具备薄膜应力测量功能。

● 可进行多点测量比较,提供多个数据的平均和标准偏差。

● 载物台可水平移动,在x方向和y方向的行程不小于50mm×20mm。

● 光学系统:放大倍率不小于100倍,可通过摄像头观察到探针与样品表面。

三、送样须知

1、样品表面不要有液体成分,样品底部及表面相对平整,无明显的变形弯曲

2、样品高度不要超过50mm

3、测试目的主要有台阶高度、表面粗糙度

四、联系方式

王老师:13560436009(微信同号)

林老师:13889906362(微信同号)