使用JSM-IT800 / Windowless EDS分析进行科学探索。
实现从轻元素到重元素全能量范围EDS分析。
在碳中和的引领下,材料开发变得更加重要。以电池材料为例,需要从Li等轻元素到Ni、Co、Mn等过渡金属的广泛分析。在半导体材料和催化剂纳米粒子的分析中,更高效、灵敏地分析X射线特性的需求正在增加。
新开发的Dry SD™ Gather-X是Windowless型EDS,可以装在JSM-IT800电镜上,可以高灵敏分析包括Li-K (54ev)在内的全能量范围的元素。 此外,使用与JSM-IT800联动的安全功能及SEM/EDS一体化软件,操作起来安心又快速。
主要特点
1. 全能量范围的高灵敏分析
(1)检测100eV以下的特征X射线
Windowless EDS大幅提高能量在1keV以下的特征X射线的检测灵敏度,Li-K等100eV以下的软X射线也能检测。
固态锂离子电池负极材料分析例
样品:固态锂离子电池的硅负极, 分析条件:加速电压3kV,WD7mm,探针电流0.6nA,采集时间15分钟 设备:JSM-IT800(SHL)
样品提供:丰桥技术科学大学 电气电子信息工学系 松田 厚范教授
锂(Li-K:54eV)和硅(Si-L:90eV)的EDS面分布图。通过对能量彼此接近的两个峰的分离面扫,在硅负极内的锂和硅的分布很明显。
100eV以下 的x射线检测能力是windowlessEDS的最大特点。
(2)大立体角
立体角能够以高计数率进行EDS分析,测定时间大幅缩短,样品的电子束损伤也明显减少。
锂离子电池正极材料的分析案例
样品:锂离子电池的正极材料 分析条件: 加速电压1.5kV(样品偏压:-5kV),WD7mm,探针电流4.8nA,采集时间13分钟 使用设备:JSM-IT800(SHL)
活性物质Mn,Co,Ni, O, 导电剂C, 粘合剂F的EDS元素分布图。为了减弱电子束损伤,分析样品表面粘合剂F,本例采用1.5kV低加速电压进行分析。
与Standard EDS (DrySD™ 100 mm²) 比较,因为X射线计数率高,峰的分离精度也提高了获取到更清晰准确的F素分布图。
跑道型X射线传感器,离样品更近,实现了大立体角。
(3)高加速电压分析
电子阱可以防止样品中的背散射电子进入x射线传感器,即使30kV的加速电压下也能进行定性定量分析。
半导体的STEM/EDS分析例
在30kV加速电压下进行半导体材料的STEM-EDS分析。因为阻止了背散射电子的入射,抑制了由背散射电子导致的背底噪声的上升,从而避免了传感器的损伤。
样品:SiC功能半导体的薄膜(FIB制样) 分析条件:加速电压30kV,WD8mm,探针电流4.1nA,采集时间5分钟使用设备:JSM-IT800(SHL)
使用Deben公司制造的STEM检测器,EDS相分析软件是可选件。
EDS相分析软件可以识别样品中的各个相,从而区分单一物质和多元素化合物。
2. 高空间分辨率面分析
短WD/BD模式分析
在小于标准WD7mm条件下进行定性分析,并结合使用BD模式向样品台施加偏压,在低加速电压下获得高空间分辨率的EDS元素分布图。
纳米催化剂的分析例
WD 4 mm、200,000倍率下观察到的氧化钛上的Ag纳米颗粒(约18nm)的EDS元素面分布图。高空间分辨率EDS元素面分布图可有效分析纳米催化剂等的微小颗粒。
样品:氧化钛上的Ag纳米颗粒 分析条件:加速电压5kV(样品偏压:-5kV),WD4mm,探针电流1nA,采集时间9分钟,浅黄色:Ag-L,紫色:O-K + Ti-L
最大限发挥JSM-IT800能力,进行SEM/EDS分析。
3. 好用,放心操作
(1)一体化EDS
可以使用JSM-IT800的SEM Center操作windowless EDS。从SEM观察到EDS分析可以实现无缝操作。EDS的点、面、线、区域分析可以在SEM Center监控屏幕上进行。Live Analysis 和Live MAP丰富的筛选功能。
(2)JSM-IT800联动的安全功能
JEOL作为拥有安全系统技术的电子显微镜制造商,JSM-IT800和Gather-X联动可以放心操作。
(3)传感器保护系统
安全系统可以防止冷却状态的X射线传感器因暴露于大气中而受损。当传感器冷却状态时限制SEM样品室的真空度。
(4)SEM样品台防撞系统
该系统可以防止检测器在插入位置上与各种样品座发生碰撞。根据样品座大小限制样品台的移动,从而提供安全的分析。
(5)各种附件防撞系统
该系统可以防止检测器与JSM-IT800上的各种附件发生碰撞。如果附件位于可能与插入的检测器碰撞的位置,系统会自动限制EDS的插入位置。
当EDS不会与插入的附件发生碰撞时,可以在在此位置进行分析。为了防止与插入的附件放生碰撞,限制Gather-X的插入位置。