Высокоразрешающая просвечивающая электронная микроскопия

Применение высокоразрешающего микроскопа в режиме на просвет позволяет характеризовать структурные дефекты как в подложке, так и в многослойных эпитаксиальных пленках. Например, применение высокоразрешающей электронной микроскопии (ВРЭМ) обеспечило диагностическую поддержку исследованиям по развитию эпитаксиальной технологии создания структур на основе твердых растворов кадмия, ртути и теллура для фоточувствительных элементов матриц для современных систем тепловидения. С помощью ВРЭМ определяются такие важные параметры низкоразмерных систем, как размеры квантовых объектов и их пространственное расположение, степень упорядочения, резкость границ раздела объект-матрица, наличие структурных дефектов. Для проведения исследований методом ВРЭМ были разработаны следующие методики:

• Методика препарирования планарных кристаллических образцов для просвечивающей и высокоразрешающей электронной микроскопии, включающая химико-механическую полировку, химическое травление и термическое окисление.
• Методика изготовления образцов поперечного сечения, основанная на ионном травлении тонких механических срезов склеенных структур, для изучения пространственного распределения, морфологии и атомной структуры нанообъектов, протяженных дефектов, границ раздела методами просвечивающей электронной микроскопии.
• Оригинальная методика препарирования сложных химических соединений на основе А2В6 для просвечивающей и высокоразрешающей электронной микроскопии, позволяющая изготовление планарных и поперечных сечений на основе химико-механического утонения.
• Компьютерная методика количественного анализа механических напряжений в гетероэпитаксиальных системах на основе обработки оцифрованных картин высокоразрешающей электронной микроскопии.
• Методика компьютерного моделирования атомной структуры нонообъектов, кластерных и протяженных конфигураций дефектов структуры, границ раздела для построения теоретических высокоразрешающих электронно-микроскопических изображений и последующего сравнения с экспериментальными изображениями с целью получения достоверной информации об атомной структуре анализируемых объектов.

	Высокоразрешающий электронный микроскоп JEM-4000EX (JEOL, Япония) Ускоряющее напряжение: 400 кВ (шаг -100 В) Источник электронов: LaB6 – катод Объективная линза (UHP-40):      -коэффициент сферической аберрации – 1мм;      -коэффициент хроматической аберрации – 1,6мм;      -фокусное расстояние – 3,2 мм;      -шаг фокусировки - 1,2 нм;      -максимальное увеличение – 1200000; Разрешающая способность: 0,165 нм (по точкам), 0,100 нм (по линиям)
	Аналитический высокоразрешающий электронный микроскоп Titan 80-300 (FEI Company, Нидерланды) Ускоряющее напряжение: 80-300 кВ Источник электронов с полевой или термополевой эмиссией Наличие энергетического фильтра и монохроматора (для прецизионного EELS анализа) Наличие корректора сферической аберрации линз CCD камеры и детекторы для работы в режимах HREM, STEM, HAADF, EFTEM, CONVERGEN BEAM EDX и EELS спектрометры Разрешающая способность : STEM – 0.135нм; HREM – 0.08нм Разрешение по энергиям при EELS анализе – менее 0,5 эВ
Дополнительное оборудование:
	Устройство для подготовки тонких фольг различных материалов путем ионного травления 691 PIPS (GATAN, США) Система PIPS™(Precision Ion Polishing System) является прецизионным устройством для пробоподготовки путем ионного травления образцов тонких фольг различных материалов ионным пучком и предназначена для создания в них лунки с целью утонения образца до получения сквозного отверстия для последующего исследования подготовленных образов в просвечивающем электронном микроскопе. Ионные пушки: две ионные пушки Пеннинга с миниатюрными постоянными редкоземельными магнитами Угол травления: от +10° до -10°, угол наклона каждой ионной пушки может регулироваться независимо Энергия ионного пучка: от 1,5 кэВ до 6 кэВ Диаметр пучка: 350 мкм (ширина на полувысоте интенсивности) при 5 кэВ, 800 мкм (ширина на полувысоте интенсивности) при 5 кэВ для пушек с широким ионным пучком Плотность ионного тока: 10 мA/см2 (пиковое значение) Юстировка пучка: прецизионная юстировка пучка с помощью флюоресцентного экрана Размер образцов: 3 мм Крепление образцов: запатентованный держатель DuoPost

Примеры изображений, полученные методом ПЭМ: