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技術交流掲示板
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[1965] EELS分析とEDS分析 2010-12-05 23:46:09
お名前 : TEM初心者 [ホームページ] カテゴリー : 【計測分析技術の話題】【計測分析技術
TEMでのEELSとEDSとを比較した場合、EELSの方が軽元素が得意と言われることが多いと思いますが、どのような理由なのでしょうか。
 
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[1966] EELS分析とEDS分析 2010-12-06 08:23:45
お名前 : TEM初心者 [ホームページ] カテゴリー : 【計測分析技術の話題】【計測分析技術
>TEMでのEELSとEDSとを比較した場合、EELSの方が軽元素が得意と言われることが多いと思いますが、どのような理由なのでしょうか。
 
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[1967] Re:EELS分析とEDS分析 2010-12-06 08:24:35
お名前 : TEM初心者 [ホームページ] カテゴリー : 【計測分析技術の話題】【計測分析技術
投稿者名と件名の欄を間違って入力していて、修正しようとしたら間違ってしまいました。
 
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[1968] Re:EELS分析とEDS分析 2010-12-09 18:21:27
お名前 : 解析経験者 [ホームページ] カテゴリー : 【計測分析技術の話題】【計測分析技術
 確かに昔のEDSは軽元素のCは検出感度は低くバックグラウンドも高かったたのでEDSでは分析し難かったですが、最近はかなり測定できるようになっていると感じています。
 
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[1969] Re:EELS分析とEDS分析 2010-12-11 12:26:07
お名前 : EELS超初心者 [ホームページ] カテゴリー : 【計測分析技術の話題】【計測分析技術
>TEMでのEELSとEDSとを比較した場合、EELSの方が軽元素が得意と言われることが多いと思いますが、どのような理由なのでしょうか。

「透過電子顕微鏡用語辞典」(工業調査会)P6から引用。

EELSがEDSに比べて有利な点は
スペクトルの検出効率が圧倒的に高いことである。
その理由は電子線の非弾性散乱は散乱角 -10^-2rad以内に集中しているのに比べて、
X線発光は全ての角度に渡って起こるからである。

また軽元素の分析ではEELSがEDSに比べて有利である。
その理由は、EDSでのX線の発光効率が軽元素では重元素より1-2桁低いことと、
EELSでの内殻電子の散乱断面積(散乱確率)は原子番号が小さいほど大きいためである。
 
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[1970] Re:EELS分析とEDS分析 2010-12-17 00:47:43
お名前 : TEM [ホームページ] カテゴリー : 【計測分析技術の話題】【計測分析技術
>「透過電子顕微鏡用語辞典」(工業調査会)P6から引用。
>
>EELSがEDSに比べて有利な点は
>スペクトルの検出効率が圧倒的に高いことである。
>その理由は電子線の非弾性散乱は散乱角 -10^-2rad以内に集中しているのに比べて、
>X線発光は全ての角度に渡って起こるからである。

→ 確かに検出効率はEELSの方が高いので、究極的な高感度分析はEELSで実現されるのでしょうか。しかし、Csコレクタ付TEMでの高感度分析データにはEDSの方が多いように思います。実際的にはEDSの方が高感度なのでしょうか。何か比較データがあればお教え下さい。

 
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[1971] Re:EELS分析とEDS分析 2011-01-02 22:16:37
お名前 : EELS超初心者 [ホームページ] カテゴリー : 【計測分析技術の話題】【計測分析技術
>>「透過電子顕微鏡用語辞典」(工業調査会)P6から引用。
>>
>>EELSがEDSに比べて有利な点は
>>スペクトルの検出効率が圧倒的に高いことである。
>>その理由は電子線の非弾性散乱は散乱角 -10^-2rad以内に集中しているのに比べて、
>>X線発光は全ての角度に渡って起こるからである。
>
>→ 確かに検出効率はEELSの方が高いので、究極的な高感度分析はEELSで実現されるのでしょうか。しかし、Csコレクタ付TEMでの高感度分析データにはEDSの方が多いように思います。実際的にはEDSの方が高感度なのでしょうか。何か比較データがあればお教え下さい。
>

想定している分析はどのようなものでしょうか。
 
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[1972] Re:EELS分析とEDS分析 2011-01-04 00:15:44
お名前 : TEM [ホームページ] カテゴリー : 【計測分析技術の話題】【計測分析技術
半導体デバイス断面での分析で、特に高感度での分析となると拡散層の評価になるかと思います。
 
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[1973] Re:EELS分析とEDS分析 2011-01-05 14:45:42
お名前 : 杉山直之(東レリサーチセンター) [ホームページ] カテゴリー : 【計測分析技術の話題】【計測分析技術
>半導体デバイス断面での分析で、特に高感度での分析となると拡散層の評価になるかと思います。

ご指摘のように将来的な高感度分析はEELSに移行していく流れにあるのではと思います。別の方がご指摘されているように、EELSの方が検出効率が高く、EDXで効率を上げようとするとEDX検出器の立体角を向上させる必要があり、TEMのようにかなり空間が制限される分析装置ではこれが一筋縄ではいかないためです。ただし、FEIの新しいEDXではこの辺りが劇的に改善されていて、また検出器も最新のSDDなどが使われており、EDXも新しいステージに入ったような印象を受けます。
また、EELSはやはりバックグランドが高いため、この除去が問題になります。ですので、定量的な評価という意味ではまだEDXの方が優れている印象です。

EELSは透過電子線を用いているため、EDXに比べビーム径に対する分解能の劣化が小さいです。この辺りも今後の高感度分析に適している要素だと思います。

少し話が横道にそれましたが、ご希望されている拡散層の分析については、現状EDXの長時間マッピングなどで対応している例が多いと思います。AsやSb、Pであれば19乗台以上含まれているのであれば、十分検出可能だと思います。一方で、Bはやはりまだ難しいと思います。Bをお考えであれば、EDX/EELSどちらでも難しいと言わざるを得ません。

また、EDX/EELSの能力向上よりも、半導体デバイスのドーパントの濃度低下(スケーリングが進むことにより、実質的な濃度はさらに低下していると思います)のペースの方が早いような気がします。22nmノードなどになると、多分3次元アトムプローブのようなものでないと検出できない(3DAPでも無理?)のではと思います。
 
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