基于 EBSD 的缺陷取向自适应虚拟成像

EBSD 是表征晶体取向、相分布和晶体应变的基础技术。EBSD 模式中隐藏着关于位错结构的信息，这些信息由于与完美晶体性偏离而被细微地编码——这一特征往往被低估。本文引入一种新型框架，称为取向自适应虚拟光阑 (OAVA)。OAVA 使能够生成特定衍射条件下的虚拟图像，从而直接从单个 EBSD 图中可视化单个位错。通过在倒空间中动态地将虚拟光阑与局部晶体取向对齐，该方法增强了与缺陷相关应变场的对比度，类似于 TEM 中的衍射对比成像原理，但无需样品倾斜。该方法利用了单个高质量 EBSD扫描所捕获的广阔衍射空间，其效果受益于现代直接电子探测器，后者在低加速电压下具有高灵敏度，降低了相互作用体积并提高了空间分辨率。我们演示，使用 OAVA 可在多晶区域内应用相同的成像条件，实现不同取向晶粒中一致的对比度。此外，在单晶 GaN 中，线程位错被一致解析。提出用于自动检测位错对比的算法，推进了缺陷表征。通过在 GaN 中对广泛的衍射条件应用 OAVA，评估了因弹性应变各向异性导致的缺陷可见性/不可见性，并链接到候选布拉格矢量。总体而言，OAVA 提供了一条面向取向特定缺陷表征的新型高通量路径，具有在单晶和多晶材料中实现自动化大面积缺陷分析的潜力。