Sample preparation for Scanning ele

Sample preparation for Scanning electron microscopy (SEM)
SEM is primarily useful for giving a three‐dimensional image of the surface of the
specimen and is for viewing large objects.

As with TEM, specimens are imaged with a beam of electrons, but instead of the
electrons being transmitted through the specimen, the beam is "scanned" across,
creating an image of the surface of the sample, with exceptional depth of field. This
image is achieved via the detection of "secondary" electrons that are released from the
specimen as a result of it being scanned by very high energy "primary" electrons (ie.
those emitted from the electron "gun" in the SEM). As most biological specimens are
made up of non‐dense material the amount of secondary electrons produced is too low
to be of much use in creating an image and therefore they are usually coated with a very
fine layer of a metal which readily produces secondary electrons. The large depth of field
achievable can produce an image of great visual depth with a three‐dimensional
appearance.

The operating environment of a standard scanning electron microscope dictates that
specialist preparation techniques are used. Typically, a biological specimen is
chemically fixed, dehydrated through an acetone or ethanol series and then dried at the
critical point ‐ a method used to minimize specimen distortion due to drying tensions.
For dry samples, this process is not necessary. SEM can also be used to investigate
smooth surfaces of industrial samples.

The samples are mounted on a stub of metal with adhesive, coated with 40 ‐ 60 nm of
metal such as Gold/Palladium and then observed in the microscope.


Voltage Contrast

The interaction of a charged particle beam with structures of different electric conductivity in a microelectronic
circuit locally changes the electric potential at its surface. In a scanning electron microscope (SEM), this effect
leads to a distinct voltage contrast superimposed on the image. It is very useful for failure analysis and device
debugging in microelectronic research and development.

Introduction
Bulk insulating specimens, or insulated layers on a conductive
substrate with a thickness larger than the electron range,
charge up when irradiated by the electron beam in the SEM.
If the combined drain of backscattered and secondary
electrons exceeds the supply of primary beam electrons,
a positive net charge results that generates a positive electric
surface potential. The trajectories of primary, secondary
and backscattered electrons are influenced by this potential.
Part of the secondary electrons will be prevented from
reaching the detector. Thus, insulated structures will appear
darker in the secondary electron image than grounded
structures that do not charge (Fig. 1). This phenomenon
is called passive voltage contrast. Electrical opens, for instance
in contact chains, can be easily found with this method.
In integrated circuits, electric surface potentials can also
be actively controlled by applying voltages to selected
interconnects. The connected structures will then be visible
with different contrast in the secondary electron image.
Similar to passive voltage contrast, positive regions appear
dark, while negative regions appear bright (Fig. 2). This
active voltage contrast is used to detect dielectric leakage
or metallisation shorts. Moreover, active elements in the
device under test can be dynamically driven, enabling
waveform and timing measurements.
Active voltage contrast on microelectronic devices requires
precise probing using micromanipulators. Interconnects can
be contacted using a single microelectrode tip to apply a voltage
against the grounded substrate, and closed electrical circuits
can be constructed by contacting with two or more tips
simultaneously. A tip positioning accuracy in the nano-metre
range, low drift, low backlash, and insusceptibility to vibrations
of the micro-probing setup are indispensable for successful
use of this method on modern nanoscale interconnects.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

เตรียมตัวอย่างสำหรับการสแกน microscopy อิเล็กตรอน (SEM)SEM มีประโยชน์หลักให้รูป three‐dimensional ของพื้น ตัวอย่างและสำหรับการดูวัตถุที่มีขนาดใหญ่ ตาม ด้วยยการ imaged ไว้เป็นตัวอย่าง ด้วยลำแสง ของอิเล็กตรอน แต่แทน อิเล็กตรอนที่ถูกส่งผ่านในสิ่งส่งตรวจ คานเป็น "สแกน" ข้าม สร้างภาพของพื้นผิวของตัวอย่าง ความลึกของฟิลด์ยอดเยี่ยม นี้ รูปภาพสามารถทำได้ผ่านการตรวจพบอิเล็กตรอน "รอง" ที่ปล่อยออกมาจากการ ตัวอย่างผลจะถูกสแกน ด้วยพลังงานสูงอิเล็กตรอน (ie "หลัก" ที่เปล่งออกมาจากอิเล็กตรอน "ปืน" ใน SEM) เป็นไว้เป็นตัวอย่างทางชีวภาพมากที่สุด ทำขึ้น จากวัสดุ non‐dense จำนวนอิเล็กตรอนรองผลิตจะต่ำเกินไป มีของมาก ใช้ในการสร้างภาพ และดังนั้น พวกเขาจะมักจะเคลือบด้วยเป็นมาก ชั้นดีของโลหะซึ่งพร้อมให้อิเล็กตรอนสอง ระยะชัดลึกของเขตข้อมูล ทำได้สามารถสร้างภาพของความลึกของภาพดีด้วย three‐dimensional ลักษณะที่ปรากฏ สภาพแวดล้อมการทำงานของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนของการสแกนมาตรฐานบอกที่ มีใช้เทคนิคเตรียมสอบผู้เชี่ยวชาญ โดยปกติ เป็นตัวอย่างทางชีวภาพ สารเคมีคง อบแห้งผ่านการชุดอะซิโตนหรือเอทานอล และอบแห้งในตัว ‐จุดสำคัญวิธีการที่ใช้เพื่อลดความผิดเพี้ยนของสิ่งส่งตรวจเนื่องจากแห้งตึงเครียด สำหรับตัวอย่างแห้ง กระบวนการนี้จะไม่จำเป็น SEM ใช้การตรวจสอบ พื้นผิวที่เรียบของตัวอย่างอุตสาหกรรม ตัวอย่างติดตั้งอยู่บนขั้วโลหะด้วยกาว เคลือบ ด้วย 40 ‐ 60 นิวตันเมตร โลหะเช่นทอง/พาลาเดียมแล้ว สังเกตในกล้องจุลทรรศน์ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าการโต้ตอบของลำอนุภาค charged มีโครงสร้างของการนำไฟฟ้าแตกต่างกันในการ microelectronicวงจรภายในเปลี่ยนเป็นไฟฟ้าที่พื้นผิวของ ในการการสแกนกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (SEM), ลักษณะพิเศษนี้นำไปสู่ความคมชัดของแรงดันทั้งหมดที่วางซ้อนอยู่บนภาพ เป็นประโยชน์มากสำหรับการวิเคราะห์ความล้มเหลวและอุปกรณ์ดีบักใน microelectronic วิจัยและพัฒนาแนะนำไว้เป็นตัวอย่างฉนวนจำนวนมาก หรือฉนวนชั้นในเป็นไฟฟ้าพื้นผิว มีความหนามากกว่าช่วงอิเล็กตรอนค่าใช้จ่ายขึ้นเมื่อ irradiated โดยลำแสงอิเล็กตรอนใน SEM.ถ้าท่อระบายน้ำรวม backscattered และรองอิเล็กตรอนเกินอุปทานของคานหลักอิเล็กตรอนประจุสุทธิเป็นบวกผลลัพธ์ที่สร้างไฟฟ้าบวกพื้นผิวที่อาจเกิดขึ้น Trajectories ของหลัก รองและอิเล็กตรอน backscattered เป็นผลมาจากโอกาสนี้ส่วนของอิเล็กตรอนรองจะถูกห้ามไม่ให้ถึงเครื่องตรวจจับ ดังนั้น จะปรากฏโครงสร้างฉนวนเข้มในภาพรองอิเล็กตรอนมากกว่าสูตรโครงสร้างที่ไม่คิดค่าธรรมเนียม (Fig. 1) ปรากฏการณ์นี้จะเรียกว่าแรงดันแฝงความคมชัด ไฟฟ้าเปิด ตัวอย่างในห่วงโซ่การติดต่อ สามารถพบได้ง่าย ด้วยวิธีนี้ในวงจรแบบรวม ศักยภาพไฟฟ้าผิวยังสามารถควบคุมกำลัง โดยใช้แรงดันให้เลือกเชื่อมต่อ โครงสร้างเชื่อมต่อแล้วจะมองเห็นมีความคมชัดที่แตกต่างกันในภาพอิเล็กตรอนรองคล้ายกับแรงดันแฝงความคมชัด บวกภูมิภาคปรากฏมืด ในขณะที่ภูมิภาคลบปรากฏ สว่าง (Fig. 2) นี้ความแตกต่างของแรงดันใช้งานจะใช้เพื่อตรวจจับการรั่วไหลเป็นฉนวนหรือกางเกงขาสั้น metallisation นอกจากนี้ องค์ประกอบที่ใช้ในการอุปกรณ์ภายใต้การทดสอบสามารถเป็นแบบไดนามิกขับเคลื่อน การเปิดใช้งานรูปคลื่นและระยะเวลาประเมินต้องการความแตกต่างของแรงดันใช้งานอยู่บนอุปกรณ์ microelectronicแม่นยำโดยอาศัยการใช้ micromanipulators เชื่อมโยงสามารถสามารถติดต่อใช้ microelectrode เดียวเคล็ดลับในการใช้แรงดันไฟฟ้าป่นเล็กน้อยพื้นผิว และปิดวงจรไฟฟ้าสามารถสร้างได้ โดยติดต่อกับเคล็ดลับที่สอง หรือมากกว่าพร้อมกัน คำแนะนำที่ตำแหน่งความถูกต้องในการนาโนเมตรช่วง ดริฟท์ต่ำ แบคแลชต่ำ และ insusceptibility การสั่นสะเทือนของการตั้งค่าไมโครอาศัยสำคัญสำหรับความสำเร็จใช้วิธีนี้ใน nanoscale ทันสมัยเชื่อมโยง

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การจัดทำตัวอย่างสำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนสแกน (SEM)
SEM เป็นประโยชน์หลักสำหรับการให้ภาพสามมิติของพื้นผิวของ
ชิ้นงานและเป็นที่สำหรับการดูวัตถุขนาดใหญ่. เช่นเดียวกับ TEM ตัวอย่างมีการถ่ายภาพด้วยลำแสงของอิเล็กตรอน แต่แทนที่จะอิเล็กตรอนที่ถูกส่งผ่านตัวอย่างคานคือ "สแกน" ข้ามการสร้างภาพของพื้นผิวของตัวอย่างมีความลึกที่โดดเด่นของสนาม นี้ภาพจะประสบความสำเร็จผ่านการตรวจสอบของ "รอง" อิเล็กตรอนที่ถูกปล่อยออกจากชิ้นงานที่เป็นผลของมันถูกสแกนโดยใช้พลังงานสูงมาก "หลัก" อิเล็กตรอน (เช่น. ผู้ที่ปล่อยออกมาจากอิเล็กตรอน "ปืน" ใน SEM) ในฐานะที่เป็นตัวอย่างทางชีวภาพส่วนใหญ่จะสร้างขึ้นจากวัสดุที่ไม่หนาแน่นปริมาณของอิเล็กตรอนรองผลิตต่ำเกินไปที่จะใช้มากในการสร้างภาพและดังนั้นพวกเขาจะถูกเคลือบมักจะมีมากชั้นดีของโลหะที่พร้อมผลิตอิเล็กตรอนทุติยภูมิ ความลึกขนาดใหญ่ของสนามทำได้สามารถผลิตภาพของความลึกของภาพที่ดีกับสามมิติลักษณะ. สภาพแวดล้อมการทำงานของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดมาตรฐานบอกว่าเทคนิคการเตรียมผู้เชี่ยวชาญจะใช้ โดยปกติตัวอย่างทางชีวภาพคงเคมีแห้งผ่านชุดอะซิโตนหรือเอทานอลและอบแห้งแล้วที่จุดสำคัญ -. วิธีการที่ใช้ในการลดการบิดเบือนตัวอย่างอันเนื่องมาจากความตึงเครียดในการอบแห้งสำหรับตัวอย่างแห้งขั้นตอนนี้ไม่จำเป็น SEM ยังสามารถใช้ในการตรวจสอบพื้นผิวเรียบของกลุ่มตัวอย่างอุตสาหกรรม. ตัวอย่างติดตั้งอยู่บนต้นขั้วของโลหะด้วยกาวเคลือบด้วย 40 - 60 นิวตันเมตร. โลหะเช่นทอง / แพลเลเดียมและสังเกตเห็นแล้วในกล้องจุลทรรศน์แรงดันคมชัดปฏิสัมพันธ์ของ ลำแสงอนุภาคเรียกเก็บเงินกับโครงสร้างของการนำไฟฟ้าที่แตกต่างกันในไมโครอิเล็กทรอนิกส์วงจรทั้งในประเทศมีการเปลี่ยนแปลงศักย์ไฟฟ้าที่พื้นผิวของมัน ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) ผลกระทบนี้จะนำไปสู่ความคมชัดของแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันซ้อนทับบนภาพ มันมีประโยชน์มากสำหรับการวิเคราะห์ความล้มเหลวและอุปกรณ์การแก้จุดบกพร่องในการวิจัยและการพัฒนาไมโครอิเล็กทรอนิกส์. บทนำเป็นกลุ่มตัวอย่างฉนวนหรือชั้นฉนวนกันความร้อนในสื่อกระแสไฟฟ้าพื้นผิวที่มีความหนาขนาดใหญ่กว่าช่วงอิเล็กตรอน, ค่าใช้จ่ายขึ้นเมื่อฉายรังสีโดยลำแสงอิเล็กตรอนใน SEM. ถ้า ท่อระบายน้ำรวมของสะท้อนกลับและมัธยมศึกษาอิเล็กตรอนเกินกว่าอุปทานของอิเล็กตรอนคานหลัก, ค่าใช้จ่ายสุทธิผลบวกที่สร้างไฟฟ้าในเชิงบวกที่อาจเกิดขึ้นบนพื้นผิว ลูกทีมของหลักรองอิเล็กตรอนและสะท้อนกลับได้รับอิทธิพลจากนี้อาจเกิดขึ้น. ส่วนหนึ่งของอิเล็กตรอนรองจะได้รับการป้องกันจากการเข้าถึงเครื่องตรวจจับ ดังนั้นโครงสร้างฉนวนจะปรากฏสีเข้มในภาพอิเล็กตรอนทุติยภูมิกว่า grounded โครงสร้างที่ไม่คิดค่าบริการ (รูปที่ 1). ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าตรงกันข้ามแรงดันเรื่อย ๆ ไฟฟ้าเปิดตัวอย่างเช่นในเครือข่ายการติดต่อสามารถพบได้ง่ายด้วยวิธีนี้. ในวงจรรวมศักยภาพผิวไฟฟ้านอกจากนี้ยังสามารถได้รับการควบคุมอย่างแข็งขันโดยการใช้แรงดันไฟฟ้าที่จะเลือกการเชื่อมต่อ โครงสร้างการเชื่อมต่อแล้วจะสามารถมองเห็นมีความคมชัดที่แตกต่างกันในภาพอิเล็กตรอนทุติยภูมิ. คล้ายกับความคมชัดของแรงดันไฟฟ้าเรื่อย ๆ , ภูมิภาคบวกปรากฏมืดในขณะที่ภูมิภาคเชิงลบปรากฏสดใส (รูปที่ 2). นี้ตรงกันข้ามแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานจะใช้ในการตรวจสอบการรั่วไหลของอิเล็กทริกหรือกางเกงขาสั้น METALLISATION นอกจากนี้องค์ประกอบของการใช้งานในอุปกรณ์ภายใต้การทดสอบสามารถขับเคลื่อนแบบไดนามิกช่วยให้รูปแบบของคลื่นและการวัดระยะเวลา. คมชัดแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานบนอุปกรณ์ไมโครอิเล็กทรอนิกส์ต้องแม่นยำละเอียดโดยใช้ micromanipulators อุปกรณ์เชื่อมต่อกันสามารถได้รับการติดต่อโดยใช้ปลาย microelectrode เดียวที่จะใช้แรงดันกับพื้นผิวที่มีสายดินและปิดวงจรไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นโดยการติดต่อกับสองคนหรือมากกว่าเคล็ดลับไปพร้อม ๆ กัน ความถูกต้องตำแหน่งในปลายนาโนเมตรช่วงลอยต่ำฟันเฟืองต่ำและ insusceptibility การสั่นสะเทือนของการติดตั้งไมโครละเอียดที่จำเป็นสำหรับการประสบความสำเร็จในการใช้วิธีการนี้ในการเชื่อมต่อระดับนาโนที่ทันสมัย

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การเตรียมตัวอย่างสำหรับกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ( SEM )
SEM เป็นประโยชน์หลักเพื่อให้ภาพ 3 มิติ‐ของพื้นผิวของตัวอย่างและ
สำหรับการดูวัตถุขนาดใหญ่

มีแบบตัวอย่าง , ภาพลักษณ์ของลำแสงอิเล็กตรอน แต่แทนที่จะ
อิเล็กตรอนถูกส่งผ่านชิ้นงานคาน " สแกน " ข้าม
การสร้างภาพของพื้นผิวของตัวอย่างมีความลึกที่ยอดเยี่ยมของเขตข้อมูล ภาพนี้
ได้ผ่านการตรวจสอบของ " อิเล็กตรอนทุติยภูมิ " ที่ถูกปล่อยออกมาจาก
ตัวอย่างเป็นผลจากการสแกนด้วย " หลัก " อิเล็กตรอนพลังงานสูงมาก ( เช่น
เหล่านั้นออกมาจากอิเล็กตรอน " ปืน " ใน SEM ) เช่นตัวอย่างทางชีวภาพส่วนใหญ่จะไม่‐
ขึ้นหนาแน่นวัสดุปริมาณของอิเล็กตรอนที่ผลิตระดับต่ำเกินไป
จะมากที่ใช้ในการสร้างภาพ และดังนั้น พวกเขามักเคลือบด้วยมาก
ดีชั้นของโลหะที่พร้อมผลิตอิเล็กตรอนทุติยภูมิ ความลึกขนาดใหญ่ของเขต
ได้สามารถผลิตภาพของความลึกของภาพ 3 มิติที่ยอดเยี่ยม ด้วย‐
ลักษณะ

การดำเนินงานสิ่งแวดล้อมของมาตรฐานกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนซึ่ง
เทคนิคการเตรียมผู้เชี่ยวชาญจะใช้ โดยทั่วไปแล้ว ตัวอย่างทางชีวภาพคือ
เคมีคงแห้งด้วยอะซิโตน หรือเอทานอลและชุดแห้งณจุดวิกฤติ‐
วิธีใช้เพื่อลดการแห้งตัวเนื่องจากความตึงเครียด
ตัวอย่างแห้ง ขั้นตอนนี้ไม่จําเป็น นี้ยังสามารถใช้เพื่อตรวจสอบ
เรียบพื้นผิวของตัวอย่างอุตสาหกรรม

ตัวอย่างติดตั้งบนโครงโลหะเคลือบด้วยกาว กับ 40 ‐ 60 nm ของ
โลหะเช่นทอง / แพลเลเดียมและจากนั้นตรวจสอบในกล้องจุลทรรศน์ .




ระหว่างแรงดันความแตกต่างของประจุไฟฟ้า บีมกับโครงสร้างที่แตกต่างกันการนำไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้า microelectronic
ภายในเปลี่ยนแปลงพลังงานศักย์ไฟฟ้าที่ พื้นผิวของมัน ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ( SEM )ผลการศึกษาครั้งนี้นำไปสู่แรงดันความคมชัดแตกต่างกัน
ซ้อนทับบนภาพ มันมีประโยชน์มากสำหรับการแก้จุดบกพร่องในการวิจัยการวิเคราะห์และอุปกรณ์
microelectronic และการพัฒนาความล้มเหลว


แนะนำเป็นกลุ่มตัวอย่าง หรือฉนวน , ฉนวนชั้นบนพื้นผิว conductive
ที่มีความหนามากกว่าช่วงอิเล็กตรอน
ชาร์จเมื่อฉายรังสีอิเล็กตรอนบีม
ใน SEMถ้าท่อรวมของ backscattered และอิเล็กตรอนทุติยภูมิ
เกินกว่าอุปทานของอิเล็กตรอนคานหลัก
บวกประจุสุทธิเป็นบวก ผลที่สร้างไฟฟ้า
พื้นผิวที่อาจเกิดขึ้น ในวิถีของระดับประถมศึกษา มัธยมศึกษา และ backscattered
อิเล็กตรอนได้รับอิทธิพลจากศักยภาพนี้ .
ส่วนของอิเล็กตรอนทุติยภูมิจะถูกขัดขวางจาก
ถึงเครื่องตรวจจับ ดังนั้นโครงสร้างฉนวนจะปรากฏ
สีเข้มในรูปอิเล็กตรอนทุติยภูมิมากกว่ากักบริเวณ
โครงสร้างที่ไม่คิดค่าบริการ ( รูปที่ 1 ) ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าแรงดัน
ความคมชัด ๆ ระบบไฟฟ้าจะเปิด ตัวอย่าง
ติดต่อกลุ่มที่สามารถพบได้อย่างง่ายดายด้วยวิธีนี้ .
ใน วงจร ไฟฟ้า ศักยภาพ พื้นผิวยังสามารถควบคุมได้โดยการใช้แรงดันอย่าง

เลือกเชื่อมต่อ .การเชื่อมต่อโครงสร้างแล้วจะมองเห็น
ที่มีความคมชัดในรูปอิเล็กตรอนทุติยภูมิ .
คล้ายกับความแตกต่างแรงดันเรื่อยๆ , ภูมิภาคบวกปรากฏ
เข้ม ในขณะที่ภูมิภาคลบปรากฏสว่าง ( รูปที่ 2 ) งานนี้

ส่วนแรงดันไฟฟ้าใช้ตรวจจับการรั่ว หรือ metallisation กางเกงขาสั้น นอกจากนี้ งานองค์ประกอบใน
อุปกรณ์ภายใต้การทดสอบ สามารถขับเคลื่อนแบบไดนามิกช่วยให้
การวัดสัญญาณและเวลาที่ใช้งานบนอุปกรณ์ microelectronic
ความแตกต่างแรงดันต้องแม่นยำละเอียดด้วย
micromanipulators . เชื่อมสามารถ
ติดต่อใช้ปลายไมโครอิเล็กโทรดเดียวใช้แรงดันไฟฟ้า
ต่อสายดินตั้งต้น และปิดวงจรไฟฟ้า
สามารถถูกสร้างขึ้น โดยการติดต่อกับสองคนหรือมากกว่าเคล็ดลับ
พร้อมกัน เคล็ดลับตำแหน่งความถูกต้องในนาโนเมตร
ระยะฟันเฟืองต่ำ ลอยต่ำ และ insusceptibility ที่จะสั่นสะเทือน
ของไมโครการตั้งค่าเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้สำหรับการใช้งานที่ประสบความสำเร็จ
วิธีสมัยใหม่ในนาโนสเกลเชื่อม .