Просвечивающий растровый электронный микроскоп Советский патент 1985 года по МПК H01J37/28 

о

00 4i О)

Изобретение относится к электронной микроскопии, а именно к устройству просвечивающего растрового электронного микроскопа (ПРЭМ), предназначенного для проведения исследо- 5 ваний микроструктуры пленок методом сканирования объекта тонким электронным :ЗОНДОМ, .

Цель изобретения - повышение качества изображения за счет уменьшекия искажений, возниканщих при изменении угла облучения сканирунщим пучком анизотропно рассеивающих микронеоднородностей.

На чертеже представлена схема 5 ПРЭМ.

Микроскоп содержит осветительную систему 1э включающую электронную пушку 2, конденсорную систему 3 и объективную линзу 4 с апертурной 20 диафрагмой 5, установленной в центре немагнитного зазора. Между конденсорной системой 3 и объективной линзой 4 расположена двухъярусная отклоняющая система 6 Непосредственно за объективной линзой 4 установлена дополнительная линза 7, фокус.которой совмещен с центром вращения электронного пучка, сканирующего объект, т.е. с плоскостью апертурной диафраг-30 мЫа За объектодержателем 8, по ходу электронного пучка, установлена увеличивающая электронно-оптическая система (ЭОС) 9, состоящая по крайней мере из двух линз 10 и 11 и настроен-з5 ная на передачу изображения бесконечно удаленного предмета. За увеличивающей ЭОС 9 последовательно расположены юстирующая отклоняющая система 12, сменная диафрагма 13 и детектор 40 14. Отклоняющая система 6 и детектор 14 электрически связаны с электроннолучевой трубкой (ЭЛТ) 15.

Устройство работает следуклщм образом.45

Электронный зонд, сформированный осветител зной системой ПРЭМ, с помощью двухъярусной отклоняющей системы 6 сканирует по объекту. Центр 50 вращения пучка обычно совмещен с отверстием апертурной диафрагмы 5, которая находится в фокальной плоскости дополнительной линзы 7. В этом случае образец сканируется параллель-55 но перемещающимся электронным пучком (угол падения пучка на образец остает-i ся постоянным), В общем случае отклоняющая система может содержать один ярус и располагаться до или после объективной линзы. Основным условием для сохранения угла падения пучка на образец является требование расположения центра вращения сканирующего пучка в фокальной плоскости дополнительной линзы 7, установленной непосредственно перед объектом. Послеобъектная увеличивающая ЭОС является системой телескопического -типа. В фокальной плоскости линзы 10 формируется дифракционная картина, которая не меняет своего местоположения по мере сканирукщего объекта электронным, зондом. Линза 11 (или система линз) с увеличением передает изображение дифракционной картины на экран расположенный в плоскости установки сменной диафрагмы 13. На экране формируется увеличенная дифракционная картина, которая при сканировании остается неподвижной меняются только интенсивность в рефлексах и центральном пучке. Выбирая форму и размер отверстия в сменной диафрагме 13 а также увеличение электронно-оптической системы 9, с помощью юстирую чей отклоняющей системы 12 можно направить на детектор 14 любой участок электронограммы, и в его свете получить изображение объекта на экране ЭЛТ. В результате устраняются искажения, возникающие при изучении областей распределения анизотропно рассеиваклцих микронеоднородностей в пленках, например, при изучении распределения микрокристалликов. Кроме того, используемая послеобъектная ЭОС телескопического типа позволяет получать меньший угловой размер центрального пятна в дифракционной картине, чем аналогичная система прототипа. В результате увеличивается разрешение дифракционной картины и, как следствие этого, реализуется более высокая степень локализации вьщеления того или иного участка картины рассеяния. Это не только улучшает качество светлопольного или темнопольного изображения, но и открывает новые возможности в проведении исследований на ПРЭМ путем увеличения локальности детектирования электронных пучков. Вьщеляя те или иные кольцевые зоны вблизи центрального пучка (малоугловое рассеяние) , можно формировать изображение

ПРОСВЕЧИВАЮОЩЙ РАСТРОВЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП, содержащий последовательно расположенные электронную пушку, конденсорную и отклоняющую систеьвл, объективную линзу с апертурной диафрагмой, объектодержатель, увеличивающую электроннооптическую систему и детектор, выход которого соединен с электроннолучевой трубкой, отличающийся тем, что, с делью повышения качества изображения за счет уменьшения искажений от микронеоднородностей, между объективной линзой и объектодержателем установлена дополнительная линза, фокус которой совмещен с плоскостью апертурной диафрагмы, перед детектором установлены юстирующая отклоняющая система i и сменная диафрагма, а увеличивающая электронно-оптическая система (Д образована набором по крайней мере с двух линз телескопического типа.