探討加速電壓和試片厚度對穿透式背向散射電子繞射技術之空間解析度的影響

Abstract

為了提升背向散射電子繞射技術在空間解析度的限制，以致可以觀察更為精細的奈米材料，本論文使用穿透式背向散射電子繞射技術來分析純銅，並結合數位影像相關係數法來得到空間解析度。此外，穿透式背向散射電子繞射與傳統的背向散射電子繞射的差異，從收集背向散射電子訊號變成穿透的電子訊號，所以試片放置的位置會所差異，因此首要工作就是要探討工作距離12mm、15mm和18mm以及傾斜角度20度、25度和30度對菊池線的影響，接下來探討加速電壓與試片厚度對空間解析度的影響；加速電壓分別為15kV、20kV、25kV和30kV，試片厚度選擇100奈米、200奈米、300奈米以及400奈米。 首先，試片製備採用聚焦離子束來切實驗所需的試片尺寸，然後進行穿透式背向散射電子繞射分析。為了得到最佳試片位置，首先探討工作距離和傾斜角度的影響；從實驗中發現菊池線會隨著工作距離變小以及傾斜角度變大會往上移動，並且菊池線的寬度會隨著傾斜角度變大而變窄；另外從結果中發現，工作距離為12mm以及傾斜角度20度的條件下，可以得到最佳的菊池線影像品質。 當加速電壓為30kV以及試片厚度為100奈米時，可以得到最佳的X與Y軸解析度，分別為25 2奈米和43 4奈米；而在加速電壓為25kV以及試片厚度為100奈米時，可以得到最佳的Z軸解析度為34 4奈米。當試片越薄，就有越多的電子可以穿透試片到達偵測器；而加速電壓越高，則能量越集中，與試片交互作用的體積就越少，因此從實驗結果中，可以發現隨著加速電壓提高以及試片厚度的減少可以有效的提升穿透式背向散射電子繞射的空間解析度。

Date of Award	2016 Aug 11
Original language	Chinese
Supervisor	Jui-Chao Kuo (Supervisor)