FYS0460 / FYSZ460 Ohjelmatyö Elektronisuhkulitografia Terhi Hongisto YN240
Ohjelmatyön tavoitteena Tutustua pyyhkäisyelektronimikroskooppiin (Scanning electron microscope, SEM) ja sen toimintaan Tutustua elektronisuihkulitografiaan (electron beam lithography, EBL) Tutustua laboratorio- ja puhdastilatyöskentelyyn
Elektronimikroskoopeista Optisissa mikroskoopeissa käytetty valo ”korvattu” elektronisuihkulla → lyhyempi aallonpituus → parempi resoluutio SEM: johtavat näytteet TEM: näytteiden oltava riittävän ohuita, jotta elektronisuihku läpäisee (=transmitt) näytteen (TEM, transmission electron microscope) Toimivat tyhjiössä → elektronien sironta vähäisempää →vain kiinteän olomuodon näytteille (esim. biologiset näytteet kuivattava ja pinnoitettava) Kuva: SEM/TEM/Optical
Elektronisuihkun vuorovaikutustavoista näytteen kanssa Elektronisuihku vuorovaikuttaa eri tavoin näytteen kanssa → näytteestä ja ilmaisimesta riippuen saadaan erityyppistä informaatiota →informaatiota näytteen eri kerroksista →tarvitaan erityyppisiä ilmaisimia Kuva: vuorovaikutukset
Elektronisuihkun vuorovaikutustavoista näytteen kanssa Sekundääri- (eli toisio) elektronit määrä riippuu voimakkaasti tulokulmasta, matalaenergisiä → tietoa näytteen pintarakenteesta Takaisinsironneet elektronit paljon suurempi energia kuin em., määrä ja sirontasuunta riippuvat tulokulmasta ja näytteen atomiluvusta (atomic number)
Suurennos Elektronisuihku pyyhkäistään näytteen yli Kustakin skannatusta pisteestä saadaan informaatiota Ilmaisimelta saatu signaali (esim. sekundäärielektronien määrä) vahvistetaan ja piirretään näytölle (CRT=cathode ray tube, nykyisin usein tietokoneen monitorille) Näytön kirkkaus vaihtelee ilmaisimelta saadun signaalin voimakkuuden mukaan elektronisuihkun paikan funktiona Kuva: Kuvan muodostus
Suurennos Elektronisuihku pyyhkäistään näytteen yli Ilmaisimelta saatu signaali (esim. sekundäärielektronien määrä) vahvistetaan ja piirretään näytölle (CRT=cathode ray tube, nykyisin usein tietokoneen monitorille) Näytön kirkkaus vaihtelee ilmaisimelta saadun signaalin voimakkuuden mukaan elektronisuihkun paikan funktiona
Suurennos Elektronisuihku pyyhkäistään näytteen yli Ilmaisimelta saatu signaali (esim. sekundäärielektronien määrä) vahvistetaan ja piirretään näytölle (CRT=cathode ray tube, nykyisin usein tietokoneen monitorille) Näytön kirkkaus vaihtelee ilmaisimelta saadun signaalin voimakkuuden mukaan elektronisuihkun paikan funktiona