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Ultim® Extreme

SEM 用 EDS における究極の空間分解能と低加速電圧での性能。Extreme のエレクトロニクスと最適化された構成およびセンサ設計のウィンドウレス構造を組み合わせることにより、従来の大面積 SDD の最大 15 倍の感度を実現することができます。

  • Li 特性X線の検出とマッピング

  • 2kV 以下の加速電圧で動作し、バルク試料で 10nm 以下の空間分解能を実現

  • 1kV 以下の加速電圧で材料特性評価が可能

  • イマージョン光学系と組み合わせ、妥協することなく、最大 30kV の加速電圧まで高感度データを収集


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Ultim Extreme シリコンドリフト検出器は、超高分解能 FEG-SEM への応用に向けた画期的なソリューションであり、従来のマイクロおよびナノ分析を超えるソリューションを実現することができます。

Ultim Extreme は、感度と空間分解能を最大化するように設計された Ultim のウィンドウレス 100 mm2 バージョンです。Ultim Extreme には低加速電圧と短い作動距離で動作しながら超高分解能 FEG-SEM の撮像と EDS 性能の両方を最適化するため先進的な構成が採用されています。Ultim Extreme を使用すると、EDS の分解能は SEM の分解能に近づきます。

  • SEM-EDSで究極の空間分解能
    • FEG-SEMでの10nm以下の元素分析

  • 表面科学に対する感度
    • SEMにおける表面解析

  • 極低加速電圧での材料評価
    • 最低1kVでの材料解析

  • 最速かつ最も正確なナノ解析
    • バルク試料において最速収集、リアルタイムデータ解析
  • 究極の軽元素感度
    • リチウムや窒素、酸素などの元素の検出が飛躍的に向上

ダウンロードセンター

Ultim Extreme

The Ultim Extreme is a windowless 100 mm2 version of Ultim designed to maximise sensitivity and spatial resolution. It uses a radical geometry to optimise both imaging and EDS performance in ultra-high resolution FEG-SEMs.

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Ultim Extremeは超高分解能FEG-SEMのための画期的なソリューションです。この独自の検出器で初めて、SEMの最高分解能でナノ材料や表面を分析するという条件下で元素分析を実行するため、非常に低い加速電圧(例えば1〜3kV)と非常に短い作動距離でのEDSデータ収集を実現しています。

最新の超高分解能 FEG-SEM には、より小さいナノ構造、界面、表面を観察するための新しい機能が提供されています。一方、非常に短い作動距離、非常に低い加速電圧、最小の電子ビーム電流という条件下で、インレンズ検出器からの新しい電子像コントラストを利用するべく、元素の特性評価を実現できるものは現状の EDS では存在しません。Ultim Extreme はこの状況を変えるため、この分析条件で動作するよう以下のように特別に設計されています。

  • 独自の構成
    • より短い作動距離で動作可能な設計
    • 従来のポート取付型EDS検出器のための最も大きな立体角で設計(通常、Ultim Max 170 に比べ 5 倍大きい立体角でセンサと試料の垂直距離は半分)

  • ウィンドウレス動作
    • 他のどの大面積検出器と比較しても、低エネルギーX線に対して感度が 10∼30 倍高い立体角との組み合わせ
  • 超低エネルギーX線に対する感度を増加させ、より高い計数率における低エネルギー分析性能を拡大するための新しい検出器エレクトロニクス
  • AZtec Live とその its Tru-Q®分析エンジンとの統合による低加速電圧でのデータ処理と分析
    • 低加速電圧でのオーバーラップ補正のための TruMap 最適化

この独自の構成を実現するために、Ultim Extremeは、TEM での感度最適化のために X-MaxN 100TLE で、すでに成功裏に使用されている、非円形 100mm2 センサーおよびウィンドウレスの構造で設計されています。さらに、この検出器は、より高エネルギーでの定性的元素分析とともに最大7kVのビーム電圧まで正確な定量的分析を可能にするための新しい、装置面積の縮小された電子トラップによる構成を特長としています。

  • SEMにおいて10nm以下の元素評価
  • SEMの分解能にせまるX線マップ分解能

分析例 1: 半導体デバイス

3kV, 38,000cps, 30分で収集したスマートフォン向けCPUのX線マップ - サンプル提供 MSSCorps.

分析例 2: Snイメージングスタンダード

2kVで収集したスズのナノ球体高分解能イメージングスタンダードのX線マップ。6,500cps, 15分収集。

分析例 3: Ni超合金

718合金中のNi3(NbTi) γ"沈殿物。1.5kV, 2,000cps, 18分収集。 - 試料とデータ提供 University of Manchester.

Ultim Extremeによって、表面の汚染物質や数原子層の厚さの分布や組成を評価可能です。

  • SEMの調査に表面の特性評価を統合します。
  • 極低加速かつ短ワーキングディスタンスにおいてインレンズ検出器のみで可視化される表面構造を解析します。
  • オージェやXPSと比較してコストや時間を節約します。

分析例: インレンズSE像で検出された高性能電気部品の汚点を、1kVでX線マップを収集

2kV 以下での材料特性評価

  • 完全に統合された EDS であり、超低加速電圧電子顕微鏡法による試料の特性評価に有用
    • シグナルコントラストの強化
    • 高分子材料やソフトな被覆などにおける試料損傷の低減
    • チャージアップの低減、あるいはチャージバランス状態の実現


例:加速電圧を 10kV から 1.5kV に下げると、電子像のコントラストにより酸化物粒子の分布を示すことができるようになります。同じ条件下のX線マッピングは、析出物を MnOB と特定しています。マップ取得時間 15 分。 試料提供:JFEスチール様

 最速のナノ評価

  • 高速データ収集
  • 低加速電圧データのリアルタイムデータ処理
  • バルク試料 – 簡単な試料前処理

分析例: 3kV, 15,999cps, 22分でX線定量マップを収集し、ニッケル超合金(718合金)中のNbTi窒化物とAl酸化物の解析。 試料提供:University of Manchester.

最も信頼性の高いナノ解析

  • リアルタイムデータ処理
  • 比類なき低エネルギースペクトルの品質
  • 迅速な自動元素定性
  • 低エネルギーX線ラインシリーズのピークオーバーラップ補正

分析例: 定量マップを作成するために低エネルギースペクトル処理し、ニッケル超合金中のNbTi窒化物とAl酸化物沈殿物を解析

Ultim Extremeは目的のアプリケーションを満たすために要求される性能を達成するための、特別なエレクトロントラップとウインドウレス動作を使用しています。 そのウインドウレス動作は軽元素において2~3倍、検出される最も高いラインでは約1.5倍のカウントレートが向上します。 立体角の改善と合わせ、はうまくウインドウ付きの従来の大面積SDDと比較して、10~30倍の感度が得られます。 極低エネルギーラインに対しては、Li検出のために開発した電気回路系を使用することによって、さらに飛躍的に向上します。

  • ウインドウレス構成によって最高の軽元素検出感度を得られます。
    • 従来のSDD検出器と比較して信号が最大3倍に増加します。
    • 窒素のような検出が難しい元素に対しても感度が向上します。

分析例: 初めて検出されたリチウム

その他アプリケーション

ナノマテリアルの物性評価バッテリー技術太陽光発電技術低次元構造の物性評価発光デバイスの製造と評価ロックコア分析