3D Atom Probe (3DAP)

３次元アトムプローブは、電子顕微鏡では分析のできない軽元素を含む全ての元素について個々の原子の同定と位置決定ができるユニークな分析装置で、さまざまな材料やデバイス中の元素分布の３次元解析に威力を発揮します。
解析対象となる試料を先端の曲率半径が50nm程度の針状に加工し、高電圧を印加した試料にレーザーパルスを加えることにより試料表面から原子をイオン化させ、そのイオンの質量と位置を同時計測する原子位置同定型質量分析器です。イオン化は針から検出器表面に投影されて検出されるために、投影倍率が100万倍以上になり、原子位置をサブナノメーターの位置分解能で決定できます。これらを継続的に行うことで、試料表面から、順に蒸発した原子の位置と種類を３次元的に解析する手法です。

A mass spectrograph that identifies atom position and processes an analyzed sample into the shape of a needle with a tip radius curvature of around 50 nm. It applies a laser pulse onto the sample under high voltage to ionize the atoms from the sample’s surface while simultaneously measuring the mass and position of those ions. Because ionization is detected when it is projected from the needle onto the surface of the detector, the magnification ratio of the projection exceeds 1 million, so the atom position can be identified at a sub-nanometer position resolution. By conducting this continuously, this method three-dimensionally analyzes the position and type of atoms evaporating sequentially from the surface of the sample.


近年、集束イオンビーム(FIB)-走査型電子顕微鏡(SEM)複合装置による微細加工技術が発展したことにより、結晶粒界、異相界面、多層膜、デバイスの任意領域、ナノワイヤ等から3DAP測定用試料を作製して、3DAP分析することが可能となってきています。

The development of the microfabrication method using the focused ion beam (FIB) technique makes site specific 3DAP specimen preparation possible, such as grain boundaries, interphase interfaces, specific region of devices, nanowires etc..

Cs corrected STEM (Scanning Transmission Electron Microscope)

球面収差補正(Cs-corrected)により電子線を非常に小さく収束させ、原子レベルでの構造観察や、EDS, EELS等元素分析が可能です。

Cs correction make electron probe much smaller, and it enables the microscope to get a higher-resolution(below 0.08nm). The microscope also support chemical analysis such as EELS(Electron Energy-Loss Spectroscopy), EDS(Energy Dispersive x-ray Spectroscopy) with atomic level resolution.

TEM Specimens Preparation by standard lift-out method using FIB-SEM system

FIB-SEM複合装置を用いたマイクロサンプリング法により、試料の任意領域からTEM試料を作製することができます。結晶粒界、複相組織の異相界面、多層膜の界面、デバイスの任意領域のTEM観察が可能です。以下に任意領域からTEM試料を作製する一例をアニメーションで示しています。

The development of the microfabrication method using the focused ion beam (FIB) technique makes site specific TEM specimen preparation possible, such as grain boundaries, interphase interfaces, specific region of devices.