Recent development of soft-X-ray emission spectroscopy instruments for a conventional analytical transmission electron microscope

汎用型分析用透過型電子顕微鏡用軟X線発光分光器における最近の開発

寺内 正己*; 小池 雅人

Terauchi, Masami*; Koike, Masato

近年、デバイスの微細化や材料の複合化による新規高機能材料の開発においては、物質・材料の空間情報を伴った物性計測データを開発へフィードバックすることが重要である。中でも、物質の安定性や物性を支配する結合電子(価電子)の電子状態計測は極めて重要である。これまで透過型電子顕微鏡用として開発してきた分光器では1.2keVまでしか計測できなかった。この計測領域を2keV以上の領域まで広げることで、デバイス関連で要望の強いSi, W, Hfなどの元素や、Pt触媒やAu触媒の解析が可能となる。そこで、汎用のAuコート回折格子及びMo/Cを30周期積層させた多層膜回折格子を用いた分光系について検討し、試作を行った。この多層膜回折格子を用い、Pt-M発光のM線(2050eV)の半値巾で13eVを得ると同時に、M線(2127eV)の弱いピークも明瞭に観察できている。

Characterization with nm-scale spatial resolution is important for developments of new functional materials. Information of electronic structure of valence electrons (bonding electrons) is imperative for characterizing a material. A soft-X-ray emission spectroscopy (XES) instrument for a transmission electron microscope (TEM) presented us that a density of states (DOS) of the valence band can be obtained from a specified small specimen area. A project to improve the spectrometer to attach to a conventional analytical TEM has been conducted by using a multilayer-coated VLS grating for the high dispersion type spectrometer. Pt M-emission spectrum showed two peaks of M(2050eV) and M(2127eV). A FWHM value of the M peak was 13 eV.