透過型電子顕微鏡による試料の観察・組成分析・構造解析

透過型電子顕微鏡による試料の観察・組成分析・構造解析

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支援事例

透過型電子顕微鏡(TEM)では入射電子と試料との相互作用の結果として種々の情報を得ることができ、それを収集・解析し、試料中の元素分析もできる。
その特長は試料の局所形態を観察しつつ、視野と対比させながら組成分析・構造解析ができる点にあり、電子をプローブとするTEMの長所である。

TEM を用いて良いデータを出すには、的確な操作だけでなく適切な試料作製も重要な要素になる。

  • 一般的な 粒子では図1(PtNiCu粒子)のようにTEM用グリッド上のカーボン膜に分散させることで観察して粒子サイズや形、構造を観察する。
    小さな粒子では支持膜の影響を避けるためにマイクログリッド支持膜に形成している穴部分の粒子を観察すると良好なTEM像が得られる。
  • 図2はアルミナ粒子表面に形成した数ナノサイズの銀粒子で、銀粒子が電子線の影響で構造が動いている様子(1→2→3)が観察できている。
    一方、バルク試料はそのままでは電子が透過せず観察できないために、観察箇所を薄く剥片化する必要がある。
  • 図3は断面TEM試料作製装置であるイオンスライサを用いて作製したInAs/GaAs超格子構造のTEM像である。
    断面TEM像で確認できる超格子構造は20層で、想定した25層は形成していないこと、および斜めに欠陥が形成していることがわかる。

TEMは微細構造の観察や物質構造の解析や原子レベルでの情報を得ることができ、材料・物質の研究には不可欠な装置である。

担当者

透過型電子顕微鏡(TEM)では、電子線を試料に照射し、透過電子で像を見るために試料の厚さは薄いことが必要不可欠であり、TEM観察の成否は的確な操作に加えて試料の出来ぐあいに依存する。
観察試料は材料・物質や状態など多岐にわたるため適切に作製しなければ良好なTEM試料は得られず、それには経験やノウハウが必要となる。
本支援ではTEMを用いてデータを出すために必須となる操作方法に加えて試料作製方法も可能な限り支援する。
  • 木村誠二

    研究設備センター

使用設置