エネルギーフィルタ4D STEMによって精度が向上したNBEDによるひずみ測定

Gatan社製使用装置

Gatan社eaSI™ は、最先端のSTEMの測定に対して最も効率的で効果的なワークフローを提供する独自の技術です。eaSI はSTEMx^® システムでアップグレードされたGIF Continuum^® システムを活用し、エネルギーフィルタされた4D STEMの研究を実現します。

研究の背景

様々な工業分野において、圧縮、あるいは引張条件下における材料のふるまいを理解することは非常に重要です。例えば、多くのシリコン製デバイスにおいて、様々なアプリケーションに適した電気的特性に沿うようひずみの制御が用いられています。同様に金属材料でも、変形下での材料のふるまいを理解し予想するためにひずみの測定が必要となります。STEMを用いたひずみマッピングの一般的な手法のひとつはナノビーム電子線回折(NBED)です [1, 2]。この手法では、各ビーム位置で二次元の電子線回折図形を撮影しながら試料上を二次元(2D)の配列として電子ビームを走査します。それ故、この手法は4D STEMと呼ばれています。試料中の無歪の領域から得られたリファレンスとなる回折図形と各回折ディスクの位置を比較し、その位置の変化を測定することでひずみ量を計算します。NBEDによるひずみマッピングは、回折ディスクの位置を如何に正確に測定するかによって結果が左右されます。