Вышедшие номера
Количественный локальный анализ элементного состава материалов методом спектроскопии характеристических потерь энергии электронов в рамках просвечивающей растровой электронной микроскопии в условиях наложения линий характеристических потерь
Приходько К.Е. 1,2, Дементьева М.М. 1
1Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
2Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", Москва, Россия
Email: prihodko_ke@nrcki.ru
Поступила в редакцию: 15 апреля 2024 г.
В окончательной редакции: 15 апреля 2024 г.
Принята к печати: 15 апреля 2024 г.
Выставление онлайн: 27 июля 2024 г.

Разработан метод обработки спектров характеристических потерь энергии электронов для проведения количественного анализа атомных концентраций элементов в рамках просвечивающей растровой электронной микроскопии в условиях близкого расположения линий различных элементов. Кроме того, рассмотрен случай наличия особенностей на спектре энергетических потерь, который, в свою очередь, затрудняет выделение фона при проведении стандартного анализа. На примере исследования атомного состава тонкой пленки NbN показано уменьшение разброса получаемых значений концентраций для различных точек образца до нескольких атомных процентов. Ключевые слова: спектроскопия характеристических потерь энергии электронов (СХПЭЭ), просвечивающая растровая электронная микроскопия, просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения, тонкие сверхпроводящие пленки NbN, вычитание фона в СХПЭЭ, перекрытие линий характеристических потерь.
  1. К.Е. Приходько, М.М. Дементьева. Кристаллография, 66 (4), 619 (2021). DOI: 10.31857/S0023476121040184 K.E. Prikhod'ko, M.M. Dement'eva. Crystallography Reports, 66 (4), 656 (2021). DOI: 10.1134/S1063774521040180]
  2. B. Evin, E. Leroy, M. Segard, V. Paul-Boncour, S. Challet, A. Fabre, M. Latroche. J. Alloys Compd. Elsevier, 878, 160267 (2021). DOI: 10.1016/j.jallcom.2021.160267
  3. S. Frechard, M. Walls, M. Kociak, J.P. Chevalier, J. Henry, D. Gorse. J. Nucl. Mater., 393 (1), 102 (2009). DOI: 10.1016/j.jnucmat.2009.05.011
  4. M. Miyamoto, K. Sano, T. Sawae, M. Haruta, H. Kurata. J. Nucl. Mater. Energy, 36, 101484 (2023). DOI: 10.1016/j.nme.2023.101484
  5. H. Ikeno, T. Mizoguchi. Microscopy, 66 (5), 305 (2017). DOI: 10.1093/jmicro/dfx033
  6. D. Bouchet, C. Colliex. Ultramicroscopy, 96 (2), 139 (2003). DOI: 10.1016/S0304-3991(02)00437-0
  7. P. Schattschneider, M. Stoger, C. Hebert, B. Jouffrey. Ultramicroscopy, 93 (2), 91 (2002). DOI: 10.1016/s0304-3991(02)00144-4
  8. S. Muto, H. Sugiyama, T. Kimura, T. Tanabe, T. Maruyama. Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. B Beam Interact. with Mater. Atoms, 218 (1-4), 117 (2004). DOI: 10.1016/j.nimb.2003.12.001
  9. N. Kawasaki, N. Sugiyama, Y. Otsuka, H. Hashimoto, M. Tsujimoto, H. Kurata, S. Isoda. Ultramicroscopy, 108 (5), 399 (2008). DOI: 10.1016/j.ultramic.2007.05.012
  10. A. Gloter, V. Badjeck, L. Bocher, N. Brun, K. March, M. Marinova, M. Tence, M. Walls, A. Zobelli, O. Stephan, C. Colliex. Mater. Sci. Semicond. Process, 65, 2 (2017). DOI: 10.1016/j.mssp.2016.07.006
  11. H.L. Xin, C. Dwyer, D.A. Muller. Ultramicroscopy, 139, 38 (2014). DOI: 10.1016/j.ultramic.2014.01.006
  12. L.F. Valadares, F. Bragan ca, C. Silva, C.A. Leite,  F. Galembeck. J. Colloid Interface Sci., 309 (1), 140 (2007). DOI: 10.1016/j.jcis.2006.12.059
  13. M.J. Mohn, J. Biskupek, Z. Lee, H. Rose, U. Kaiser. Ultramicroscopy, 219, 113119 (2020). DOI: 10.1016/j.ultramic.2020.113119
  14. K. Kimoto, Y. Matsui. Ultramicroscopy, 96 (3-4), 335 (2003). DOI: 10.1016/s0304-3991(03)00099-8
  15. M. Horak, T. v Sikola. Ultramicroscopy, 216, 113044 (2020). DOI: 10.1016/j.ultramic.2020.113044
  16. R.F. Egerton. Electron Energy-Loss Spectroscopy in the Electron Microscope (Springer, NY., 2011), DOI: 10.1007/978-1-4419-9583-4
  17. S. Lu, K.J. Kormondy, A.A. Demkov, D.J. Smith. Ultramicroscopy, 195, 25 (2018). DOI: 10.1016/j.ultramic.2018.08.013
  18. М.М. Дементьева. Автореф. канд. дисс. (НИЦ "Курчатовский институт", М., 2019)
  19. К.Е. Приходько, М.М. Дементьева. ЖТФ, 93 (7), 1054 (2023). DOI: 10.21883/JTF.2023.07.55.769.67-23 [K.E. Prikhodko, M.M. Dement'eva. Tech. Phys., 68 (7), 983 (2023).] DOI: 10.61011/TP.2023.07.56650.67-23]
  20. D.B. Williams, C.B. Carter. Transmission Electron Microscopy: A Textbook for Materials Science (Springer, NY., 2009)
  21. R.F. Egerton. Ultramicroscopy, 9 (4), 387 (1982). DOI: 10.1016/0304-3991(82)90101-2
  22. R.F. Egerton, M. Malac. Ultramicroscopy, 92 (2), 47 (2002). DOI: 10.1016/s0304-3991(01)00155-3
  23. K.L.Y. Fung, M.W. Fay, S.M. Collins, D.M. Kepaptsoglou, S.T. Skowron, Q.M. Ramasse, A.N. Khlobystov. Ultramicroscopy, 217, 113052 (2020). DOI: 10.1016/j.ultramic.2020.113052
  24. M.M. Disko, H. Shuman. Ultramicroscopy, 20 (1-2), 43 (1986). DOI: 10.1016/0304-3991(86)90167
  25. J. Verbeeck, S. Van Aert. Ultramicroscopy, 106 (11-12), 976 (2006). DOI: 10.1016/j.ultramic.2004.06.004
  26. R. Hovden, P. Cueva, J.A. Mundy, D.A. Muller. Microscopy Today, 21 (1), 40 (2013). DOI: 10.1017/S1551929512000995
  27. C.S. Graner d, W. Zhan, O. Prytz. Ultramicroscopy, 184, 39 (2018). DOI: 10.1016/j.ultramic.2017.08.006
  28. G. Dosovitskiy, V. Dubov, P. Karpyuk, P. Volkov, G. Tamulaitis, A. Borisevich, A. Vaitkeviv cius, K. Prikhodko, L. Kutuzov, R. Svetogorov, A. Veligzhanin, M. Korzhik. J. Luminescence, 236, 118140 (2021). DOI: 10.1016/j.jlumin.2021.118140
  29. К.Е. Приходько, Г.Ю. Голубев. Письма в ЖТФ, 49 (17), 10 (2023). DOI: 10.21883/PJTF.2023.17.56079.19621 [K.E. Prikhodko, G.Yu. Golubev. Tech. Phys. Lett., 49 (9), 8 (2023). DOI: 10.61011/TPL.2023.09.56698.19621]
  30. Б.А. Гурович, К.Е. Приходько, Л.В. Кутузов, Б.В. Гончаров, Д.А. Комаров, Е.М. Малиева. ФТТ, 64 (10), 1390 (2022). DOI: 10.21883/FTT.2022.10.53079.47HH [B.A. Gurovich, K.E. Prikhodko, L.V. Kutuzov, B.V. Goncharov, D.A. Komarov, E.M. Malieva. Phys. Solid State, 64 (10), 1373 (2022). DOI: 10.21883/PSS.2022.10.54221.47HH]