Interaction Électron-Matière
Lorsqu'un faisceau d'électrons interagit avec un échantillon dans un microscope électronique à balayage (MEB), plusieurs phénomènes se produisent. En général, différents détecteurs sont nécessaires pour distinguer les électrons secondaires, les électrons rétrodiffusés, les rayons X caractéristiques ou le courant induit. Selon la tension d'accélération et la densité de l'échantillon, les signaux proviennent de différentes profondeurs de pénétration.
La spectroscopie d'électrons Auger (AES) est l'outil idéal pour l'analyse de la contamination de surface (top ~50 Å). Elle permet d'identifier des éléments avec une sensibilité de l'ordre de 0,1%, du lithium à l'uranium.
Après les électrons Auger, les électrons secondaires proviennent de la zone de pénétration la plus superficielle suivante. Un détecteur d'électrons secondaires (SED) qui collecte les électrons secondaires de faible énergie (< 50 eV) est utilisé pour produire une image MEB topographique.
Les images SED présentent une haute résolution, indépendante du matériau, et sont acquises à partir d'électrons diffusés inélastiquement près de la surface. Aucune information sur la composition du matériau n'est disponible.
Un détecteur d'électrons rétrodiffusés (BSD) détecte les électrons diffusés élastiquement. Ces électrons, plus énergétiques, proviennent des atomes situés sous la surface de l'échantillon. Un BSD à l'état solide à quatre quadrants permet d'obtenir une imagerie topographique et de contraste (composition) des matériaux.
La diffraction d'électrons rétrodiffusés (EBSD) est une technique MEB utilisée pour analyser les figures de diffraction générées par l'interaction d'un faisceau d'électrons avec un échantillon cristallin. Ces figures de diffraction sont visualisées sur un écran phosphorescent et analysées par logiciel afin de déterminer l'orientation de la structure cristalline.
Détecteurs multiples montés à l'intérieur d'une chambre SEM
Le courant induit par faisceau d'électrons (EBIC) est une technique d'analyse des semi-conducteurs permettant d'évaluer les propriétés des porteurs minoritaires et la présence de défauts. Les interactions inélastiques entre le faisceau d'électrons et l'échantillon semi-conducteur produisent des paires électron-trou. Des pointes de mesure sont placées en contact avec une jonction pour mesurer le courant induit.
Le système EBIC amplifie les mesures ponctuelles et les synchronise avec la position du faisceau d'électrons. L'une des limites de la technique EBIC conventionnelle est qu'elle nécessite des jonctions collectrices de charge, souvent difficiles à obtenir dans les échantillons sans jonction. Pour mesurer tous ces signaux, plusieurs détecteurs complémentaires doivent être installés sur la chambre d'échantillon du microscope électronique. Il est important que ces détecteurs puissent être installés ensemble sur le microscope électronique, sans interférer.
Détecteurs multiples montés à l'extérieur d'une chambre SEM
La plupart des détecteurs sont généralement montés sur des mécanismes rétractables offrant une grande précision de repositionnement, évitant les collisions et garantissant une bonne reproductibilité des résultats.
HORIBA propose une gamme de détecteurs complémentaires couvrant l'imagerie CL panchromatique, l'imagerie CL monochromatique, assortie d'imagerie CL hyperspectrale et/ou l'imagerie par spectroscopie Raman.
