探索利用 TEM 中的离轴 EELS 测量带隙的可能性
材料科学
2019-04-30 v2 光学
摘要
本文提出了一种利用电子能量损失谱 (EELS) 测量高折射率介电材料带隙的技术。该技术依赖于使用圆形（Bessel）光阑，并通过强制动量转移选择来抑制切伦科夫损失和表面导引光模式。该技术还强烈抑制了弹性零损失峰，使得低损失谱的采集、解释和信噪比显著改善，特别是对于 EELS 谱中前几个 eV 的激发。低损失非弹性电子散射概率的模拟表明，即使在高压加速电压下，Bessel 光阑在此设置中也具有有益的影响。强调了选择最佳实验会聚角和收集角的重要性。在简化的各向同性双能带模型上详细讨论了所创建的离轴采集条件对从价带到导带跃迁选择的影响。这为通过仔细调节显微镜参数来有意选择特定跃迁提供了机会。所提出的方法在实验上得到了验证，并在金刚石、GaN 和 AlN 参考样品上提供了良好的信噪比和可解释的带隙信号，同时提供了纳米范围内的空间分辨率。
引用
@article{arxiv.1710.06173,
title = {Exploring possibilities of band gap measurement with off-axis EELS in TEM},
author = {Svetlana Korneychuk and Bart Partoens and Giulio Guzzinati and Rajesh Ramaneti and Joff Derluyn and Ken Haenen and Jo Verbeeck},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.06173},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 6 figures