2、衍射襯度
衍射襯度是來(lái)源于晶體試樣各部分滿足布拉格反射條件不同和結(jié)構(gòu)振幅的差異。例如電壓一定時(shí),入射束強(qiáng)度是一定的,假為L(zhǎng),衍射束強(qiáng)度為ID。在忽略吸收的情況下,透射束為L(zhǎng)-ID。這樣如果只讓透射束通過(guò)物鏡光闌成像,那么就會(huì)由于樣品中各晶面或強(qiáng)衍射或弱衍射或不衍射,導(dǎo)致透射束相應(yīng)強(qiáng)度的變化,從而在熒光屏上形成襯度。形成襯度的過(guò)程中,起決定作用的是晶體對(duì)電子束的衍射。
透射電鏡
晶體結(jié)構(gòu)可以通過(guò)高分辨率透射電子顯微鏡來(lái)研究,這種技術(shù)也被稱為相襯顯微技術(shù)。當(dāng)使用場(chǎng)發(fā)射電子源的時(shí)候,觀測(cè)圖像通過(guò)由電子與樣品相互作用導(dǎo)致的電子波相位的差別重構(gòu)得出。然而由于圖像還依賴于射在屏幕上的電子的數(shù)量,對(duì)相襯圖像的識(shí)別更加復(fù)雜。
非晶樣品透射電子顯微圖象襯度是由于樣品不同微區(qū)間存在的原子序數(shù)或厚度的差異而形成的,即質(zhì)量厚度襯度(質(zhì)量厚度定義為試樣下表面單位面積以上柱體中的質(zhì)量),也叫質(zhì)厚襯度。質(zhì)厚襯度適用于對(duì)復(fù)型膜試樣電子圖象作出解釋。質(zhì)量厚度數(shù)值較大的,對(duì)電子的吸收散射作用強(qiáng),使電子散射到光欄以外的要多,對(duì)應(yīng)較安的襯度。質(zhì)量厚度數(shù)值小的,對(duì)應(yīng)較亮的襯度。
五、對(duì)樣品要求
掃描電鏡
SEM制樣對(duì)樣品的厚度沒有特殊要求,可以采用切、磨、拋光或解理等方法將特定剖面呈現(xiàn)出來(lái),從而轉(zhuǎn)化為可以觀察的表面。這樣的表面如果直接觀察,看到的只有表面加工損傷,一般要利用不同的化學(xué)溶液進(jìn)行擇優(yōu)腐蝕,才能產(chǎn)生有利于觀察的襯度。不過(guò)腐蝕會(huì)使樣品失去原結(jié)構(gòu)的部分真實(shí)情況,同時(shí)引入部分人為的干擾,對(duì)樣品中厚度極小的薄層來(lái)說(shuō),造成的誤差更大。
透射電鏡
由于TEM得到的顯微圖像的質(zhì)量強(qiáng)烈依賴于樣品的厚度,因此樣品觀測(cè)部位要非常的薄,例如存儲(chǔ)器器件的TEM樣品一般只能有10~100nm的厚度,這給TEM制樣帶來(lái)很大的難度。初學(xué)者在制樣過(guò)程中用手工或者機(jī)械控制磨制的成品率不高,一旦過(guò)度削磨則使該樣品報(bào)廢。TEM制樣的另一個(gè)問(wèn)題是觀測(cè)點(diǎn)的定位,一般的制樣只能獲得10mm量級(jí)的薄的觀測(cè)范圍,這在需要精確定位分析的時(shí)候,目標(biāo)往往落在觀測(cè)范圍之外。目前比較理想的解決方法是通過(guò)聚焦離子束刻蝕(FIB)來(lái)進(jìn)行精細(xì)加工。