Phương pháp vi phân tích bằng đầu dò điện tử

Phương pháp vi phân tích bằng đầu dò điện tử là phương pháp phân tích vật liệu trong môn học Vật lý kỹ thuật màng mỏng. Bằng thiết bị này, có thể khảo sát phân bố thành phần cấu tạo của màng mỏng bằng cách quan sát chụp ảnh bề mặt của mẫu bằng SEM, sau đó phân tích thành phần cấu tạo bằng EPMA.

Seminar và thảo

luận nhóm về công nghệ nano

Nhóm 10 !

Ngô Mạnh Hùng – Trần Văn Hiệp Đồng Xuân Minh

Nội dung chính

› Qúa trình tương tác của chùm tia

điện tử với vật rắn

› So sánh phương pháp vi phân tích với huỳnh quang tia X

Phương pháp vi

phân tích bằng đầu

dò

điện tử

Qúa trình tương tác của chùm tia

điện tử với

vật rắn

Tương tác của chùm tia điện

tử với vật rắn

› Chiếu chum tia điện tử có

động năng cao chiếu qua

chất rắn

>> phân tích vân giao thoa để

xác định cấu trúc vật rắn

Công thức tổng quát của bước

sóng

Nhiễu xạ điện tử năng lượng thấp

› Sử dụng các chùm

điện tử có năng

lượng thấp (10-600

V) chiếu tán xạ trên

bề mặt mẫu

› Năng lượng thấp

>> chỉ tương tác

với lớp mỏng trên

bề măt mẫu

Nhiễu xạ điện tử có năng lượng cao

› Sử dụng các chùm

điện tử có năng

lượng cao (5-100

kV) chiếu tán xạ trên bề

mặt mẫu

› Năng lượng cao >>

rất nhạy với các tính

chất tinh thể học ở

bề mặt mẫu

Nhiễu xạ điện tử lựa chọn vùng

› Sử dụng 1 chùm tia

song song chiếu qua 1

vùng chất rắn được lựa

chọn

› dễ dàng lựa chọn 1

vùng trên mẫu và chiếu

chùm điện tử xuyên qua

nhờ khẩu độ lựa chọn

vùng

>> khó phân tích cấu trúc

từng hạt tinh thể nhỏ do

thực hiện trên 1 vùng diện

tích khá rộng

Nhiễu xạ chùm điện tử hội tụ

› hội tụ 1 chùm điện

tử hẹp chiếu qua

mẫu cần phân tích

>> phân tích 1 diện

tích rất nhỏ

>> có nhiều chùm tán

xạ theo các phương

khác nhau

Sự giống nhau

giữa phương pháp

vi phân tích với

huỳnh quang tia X

a, Nguyên lý hoạt động

Sử dụng chum hạt mang năng

lượng bắn vào mẫu .

Các electron lớp trong bật ra và được thay thế bằng các

e khác tạo ra nguồn X-ray có tần số đặc trưng

Sử dụng bức xạ đặc trưng để phân tích thành phần và nồng độ các chất hóa học trong mẫu

a, Nguyên lý hoạt động

b, Mục đích sử dụng

Khoa học vật liệu và kỹ thuật

Khoáng vật học và thạch học

Cổ sinh vật học Phân tích thiên thạch

Sự khác nhau

giữa phương pháp

vi phân tích với

huỳnh quang tia X

Phát ra tia X có bước sóng

đặc trưng để phân tích

2, Dùng tia X hoặc tia Gamma bắn phá với năng lượng cao

Phân tích đầu dò

điện tử

Huỳnh quang tia X

Phân tích được tất cả các

nguyên tố trừ H , He , Li.

3,

Phân tích trong EPMA là có

năng lượng giữa

0,12-10keV.

4,

Kỹ thuật này có độ phân

giải không gian cao , độ

nhạy và phân tích cá nhân

chỉ cần 1 hay 2 phút

2, Các nguyên tố nhẹ hơn Na (Z=11) không thể phân tích bằng phương pháp XRF và tìm ra chất mới

3, X-quang dải năng lượng khoảng 0,12-120 keV 4,

Phân tích được các nguyên

tố vi lượng trong khoảng 10 s.

Tài liệu tham khảo

1 Các phương pháp phân tích vật liệu , Nguyễn Năng Định(chủ biên) , Nguyễn Phương Hoài Nam , Phạm Đức Thắng , NXB Đại học quốc gia Hà Nội

2 Electron Diffraction, Boston University ,

http://

physics.bu.edu/ulab/modern/Electron-Diffraction.pdf

3 Electron Diffraction, University of Toronto ,

http:// faraday.physics.utoronto.ca/IYearLab/elecdiff.pdf

Any questions?