SEMでの軟X線発光分光による化学状態分析

Chemical state analysis with soft-X-ray emission spectroscopy based on SEM

寺内 正己*; 今園 孝志; 小池 雅人

Terauchi, Masami*; Imazono, Takashi; Koike, Masato

バルク試料の状態分析を目的とし、汎用走査型電子顕微鏡(SEM)への回折格子を用いた軟X線発光分光装置(SXES)の導入を行った。この分光装置は、透過型電子顕微鏡(TEM)での軟X線分光において実績のある、不等間隔溝回折格子を用いた斜入射平面結像型分光光学系を有している。マグネシウムのL発光(50eV)において、透過型電子顕微鏡での高分解能電子エネルギー損失分光法のエネルギー分解能に匹敵する0.13eVが得られる。バルク試料からのMg-L, Si-L, B-K, Ti-L発光の測定において、固体のバンド構造の特徴を示すスペクトル測定に成功した。

Electron beam induced soft-X-ray emission spectroscopy (SXES) that uses a grating spectrometer has been introduced to a conventional scanning electron microscope (SEM) for characterizing desired specimen areas of bulk materials. The spectrometer has a grazing-incidence flat-field optics by using aberration corrected (varied-line-spacing) gratings, which has already been applied to transmission electron microscopes. The best resolution was confirmed as 0.13 eV at Mg L-emission (50 eV), which is comparable with that of recent dedicated electron energy-loss spectroscopy instruments. Apparent band structure effects have been observed in Mg-L, Si-L, B-K, and Ti-L emission spectra obtained from bulk materials using SEM-SXES instrument.