Rola analitycznej mikroskopii elektronowej w badaniach nowoczesnych materiałów.

• Autorzy: Zięba P.

Warianty tytułu

EN

The role of analytical electron microscopy in advanced materials studies.

• Konferencja: V Ogólnopolska Konferencja Naukowa "Obróbka powierzchniowa" '2002, Częstochowa Kule, 18-20 wrzesień 2002
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono potencjał i możliwości analitycznej mikroskopii elektronowej jako techniki badawczej pozwalającej na określenie zmian składu chemicznego w obszarach rzędu kilku nanometrów. Dokonano szczególnej analizy spektroskopii promieniowania X z dyspersją energii (EDX) zwracając szczególną uwagę na znaczenie maksymalnej zdolności rozdzielczej poprzecznej, związku pomiędzy geometrią próbki, padającą wiązką elektronów i położeniem detektora EDX, granicy wykrywalności oraz problemu dekonwolucji (rozplatania) sygnału generowanego z próbki i gromadzonego przez detektor EDX. Potencjał i możliwości techniki EDX pokazano na podstawie przykładów analiz wykonanych dla określenia redystrybucji pierwiastków w złączach elektronicznych, w warstwie powierzchniowej stopów na bazie Ti po przetopieniu laserowym w atmosferze azotu oraz struktur wielowarstwowych MoSi stosowanych w rentgenografii.

EN

Potential and capabilities of the analytical electron microscopy as a technique of determination of the chemical composition variation in the areas as small as several nanometers are described. Both methods of the chemical signal aquisition are considered, namely through an energy electron loss spectroscopy and an energy dispersive X-ray (EDX) spectroscopy. However, the emphasis is placed on the EDX as the most widely used technique. The spatial resolution, relation between sample geometry, incident electron beam and location of the EDX detector, detectability limit and deconvolution procedures are discussed as parameters which have strong impact on the quality of the chemical analysis. Potential and capabilities of the EDX technique are shown at the examples of chemical analyses performed in order to estimate the elements distribution in electronic contacts, surface layer of Ti-based alloys laser remelted at nitrogen environment and MoSi multilayers used in X-ray diffraction.

Słowa kluczowe

PL

analityczna mikroskopia elektronowa; skład chemiczny; analiza spektroskopii promieniowania X; dyspersja energii; złącza elektroniczne; warstwa powierzchniowa

EN

analytical electron microscopy; chemical composition; energy electron loss spectroscopy; energy dispersive X-ray spectroscopy; electronic contact; surface layer

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2002
• Tom: R. XXIII, nr 5
• Strony: 650--657
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Zięba P.

• Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej, PAN Kraków

Bibliografia

• 1. Williams D.B.: Practical Analytical Electron Microscopy in Materials Science, Philips Electron Optics Publishing Group, Mahwah, NJ 1984,
• 2. Willims D.B., Michael J.R., Goldstein J.I., Romig A.D., Jr.: Definition of the Spatial Resolution of X-ray Microanalysis in Thin Foils, Ultramicroscopy 47 (1992) 121.
• 3. Goldstein J.I., w: Introduction to Analytical Electron Microscopy, Eds. J.J. Hren, J.I. Goldstein, D.C. Joy (Plenum, New York, 1979) 72.
• 4. Reed S.J.B.: The Single Scattering Model and Spatial Resolution X-ray Microanalysis of Thin Folis, Ultramicroscopy 7 (1982) 405
• 5. Zięba P., Gust W.: Analytical Electron Microscopy of Discontinuous Solid State Reactions, Inter. Mater. Reviews. 43 (1998) 70.
• 6. Zięba P.: Local Characterization of the Chemistry and Kinetics in Discontinuous Solid State Reactions, Polish Academy of Sciences, Cracow, (Ed. Orekop Ltd.), pp. 110.
• 7. Zięba P., Gust W.: Principles of EDX Analysis in Lamellar Products, Archives of Metallurgy 43 (1998) 217.
• 8. Cahn J.W.: The Kinetics of Cellular Segregation Reactions, Acta Metall. 7(1959) 18.
• 9. Ziebold T.O.: Anal Chem. 39 (1967) 858.
• 10. Keast V.J.: Williams D.B., Quantification of Segregation Levels in the STEM, praca niepublikowana.
• 11. Zięba P.: Analytical Electron Microscopy of Interfacial Segregation-A Short Review, Inżynieria Materiałowa XIX (1981) 439-446.
• 12. Zięba P.: Charakterystyka zjawiska segregacji na granicach międzyfazowych przy użyciu analitycznej mikroskopii międzyfazowych przy użyciu analitycznej mikroskopii elektronowej, Inżynieria Materialowa XXI (2000) 7-17.
• 13. Hall E.L.: Imeson D., Vander Sande J.B., On Producing Highspatial-resolution Composition Profiles via Scanning. Transmission Electron Microscopy, Philos. Mag. A43 (1981) 1569.
• 14. Zięba P.: Diffusion Soldering-Candidate for a Lead-free Interconnection Technology, Inżynieria Materiałowa XXII (2001) 989-992.
• 15. Major B., Wierzchoń T., Ebner R., Klimpel A., Maranda-Niedbała A., Branstätter E., Krużel G., Gruca R.: Structure and Properties of Titanium Based Layers Producing Using Advanced Methods, Inżynieria Materiałowa XII (2001) 611-616.
• 16. Major B.: badania niepublikowane.
• 17. Morgiel J., Krishnan K., Nelson Ch.: Advances and Limitations of Analytical Transmission Electron Microscopes, Proc. Xth Conference on Electron Microscopy of Solids, (Ed. E. Jezierska, J.A. Kozubowski), FOTOBIT 1999, str. 95-100.