SEM과 TEM

[Kim byoungil]

SEM과 TEM

1. SEM (Scanning Electron Microscope)

SEM은 주사 전자 현미경으로, 샘플 표면을 스캔하여 샘플 이미지를 생성한다.

전자 빔을 사용하며, 이 전자는 샘플 표면의 원자와 상호작용하여 표면의 지형을 표현하는 다른 신호를 생성한다.

-> 감지기(Everhart-Thornley)에서 detection -> 3차원 이미지 생성, 최대 2백만 배율까지 이동할 수 있고, 해상도는 약 0.4nm이다.

Everhart-Thornley 검출기 (출처 : 구글 이미지)

2. TEM (Transmission Electron Microscope)

TEM은 투과 전자 현미경으로 샘플을 통해 전자 빔을 전송한다.

샘플의 내부 구조 이미지를 생성하는데 이 이미지는 전자와 샘플 원자간의 상호작용으로 생성된다.

형광 스크린, 사진 필름으로 2차원 이미지를 얻을 수 있다.

약 0.5옹스트롬의 분해능 제공​, 또한 표본을 원본보다 5천만 배까지 확대할 수 있다.

SEM과 TEM의 매커니즘 차이 ( 출처 : Technology Network)

3. SEM-EDX(EDS)

Scanning Electron Microscope - Energy Dispersive X-ray Spectrometer의 약자이다.

대표적인 표면 분석장비로 전자빔에서 생성된 전자가 해당 시료 표면에 도달하였을 때 나오는 2차 전자를 검출하여 이미지를 형성함으로써, 표면의 미세구조, 형태, 크기 등의 물리학적 정보를 확인할 수 있을 뿐 아니라 표면의 구성성분을 관측하여 화학적 정보를 함께 획득 가능한 비파괴적 분석법이다.

다양한 형태의 시료를 분석 가능하고, 전처리 시간이 짧고 간편한 장점을 갖고 있다.

EDX는 에너지 분산형 엑스선 분광기로, SEM에 검출기를 부착하여 사용하는 장비이다.

전자와 시료표면과의 상호작용으로 방출되는 여러 시그널 중 Characteristic X-rays 를 검출하여 미세구조의 화학 성분을 정성/정량적으로 분석이 가능한 장비이다. 붕소~우라늄까지의 표면 원소 분석이 가능하다.

© viazavier, 출처 Unsplash

[출처] 반도체 테스트 공정(2) : SEM과 TEM|작성자 제리