DCOR / ASCOR – Cs-Korrektoren für STEM mit optimierter Aberrationskorrektur für große Sondenöffnungswinkel

DCOR / ASCOR – Cs Korrektoren für STEM mit optimierter Aberrationskorrektur für große Aperturwinkel

DCOR / ASCOR – Cs Korrektoren für STEM mit optimierter Aberrationskorrektur für große Aperturwinkel

Der CEOS Cs-Korrektor für STEM „CESCOR“ war ein großer Erfolg. Neue Anwendungen, die STEM-Sonden mit größeren Aperturwinkeln benötigen, erfordern jedoch eine Korrektur des intrinsischen sechszähligen Astigmatismus. Dies gelingt mit unserem DCOR/ASCOR-STEM-Korrektor, der Weiterentwicklung des bewährten CESCORs. Durch die Optimierung des Hexapol-Designs vereint der DCOR/ASCOR-Korrektor die Vorteile des CESCORs (Erhöhung der Auflösung und gleichzeitige Erhöhung des Sondenstroms) mit einer fast vollständigen Unterdrückung des sechszähligen Astigmatismus A5. Neue Korrekturfreiheitsgrade erlauben zudem eine umfassende Korrektur der axialen Aberrationen bis zur einschließlich 4. Ordnung. Dies ermöglicht höchst-auflösende STEM-Aufnahmen mit Semiaperturwinkeln über 40 mrad im Hochspannungsbereich zwischen 30kV und 300kV. Die Vergrößerung des aberrationsfreien Sondenaperturwinkels verbessert zudem die Tiefenschärfe, d.h. die z-Auflösung in STEM Abbildungen, und ermöglicht damit eine gewisse 3D-Auflösung durch STEM-Fokusserien. Die DCOR/ASCOR-Performance, insbesondere die Unterdrückung des sechszähligen Astigmatismus A5, ist unabhängig von der Mikroskophochspannung. D.h. die Vorteile dieses Korrektors stehen bei allen Beschleunigungsspannungen gleichermaßen zur Verfügung. Weitere Informationen zu DCOR und ASCOR finden sie in unserern Veröffentlichung

P. Hartel, V. Gerheim, M. Linck, H. Müller, S. Uhlemann, Z. Zach, M. Haider. On the residual six-fold astigmatism in DCOR/ASCOR. Ultramicroscopy 206 (2019) 112821

sowie

H. Müller, S. Uhlemann, P. Hartel, M. Haider. Advancing the Hexapole Cs -Corrector for the Scanning Transmission Electron Microscope". Microsc. Microanal. 12, 442–455, 2006

Merkmale:

  • Optimierter Hexapol-Typ Cs-Korrektor für STEM
  • Erhöhte Auflösung bei gleichzeitig erhöhtem Probenstrom gegenüber herkömmlichen STEMs
  • Korrektur aller axialen Bildfehler bis zur 5. Ordnung : C1, A1, B2, A2, C3, S3, A3, B4, D4, A4, C5
  • Minimierung des sechszähligen Astigmatismus |A5| < 0.2 mm
  • Gleichbleibend gute STEM-Performance im Hochspannungsbereich zwischen 30kV und 300kV für großformatige Aufnahmen mit Semiaperturwinkeln über 40 mrad
  • Kompatibel mit folgenden STEMs: TFS Titan 80-300 (DCOR) , JEOL JEM-ARM200F / NEOARM (ASCOR). Weitere auf Anfrage. Weitere auf Anfrage.

Technische Daten:

  • Maße (H x B x T): 309 x 360 x 360 [mm] (DCOR)
  • Maße (H x B x T): 255 x 407 x 323 [mm] (ASCOR)
  • Mikroskopie-Modus: STEM
  • Hochspannungsbereich: 30kV - 300kV

Anwendungsbereich:

  • Hochauflösungs-STEM für STEMs nach neustem Stand der Technik
  • Tiefenauflösung („depth sectioning“) im STEM mit Monochromator für die Elektronenquelle

Kontakt

Haben Sie Fragen zu diesem Produkt oder zu Anwendbarkeit und Erweiterung für Ihr System, dann kontaktieren Sie uns unter info@ceos-gmbh.de

ASCOR_GaN_200kV_60kV

Fig 1: Cs-korrigierte Ronchigramme und STEM-Aufnahmen:Die Ronchigramme (A1) und (B1) eines amorphen Objekts illustrieren den großen aberrationskorrigierten Winkelbereich für die STEM-Sonden für die jeweiligen Hochspannungen von 200kV und 60kV. In beiden Fällen ist der Semi-Aperturwinkel bis ~60 mrad frei von störenden Bildfehlereinflüssen. Die zugehörigen high-angle annular dark-field (HAADF)-Bilder einer [211] GaN Probe (A2) bei 200kV und einer [112] Ge Probe (B2) bei 60kV demonstrieren die hervorragende STEM-Auflösung: in beiden Fällen werden die einzelnen Atomsäulen in den Hantelstrukturen aufgelöst. Die dazugehörigen Diffraktogramme zeigen die dafür notwendigen Reflexe von 63 pm für 200kV (A3) und 82 pm für 60kV (B3). Die Bilder wurden in einem Cs-korrigierten JEOL JEM-ARM200CF mit ASCOR Cs-Korrektor aufgenommen. M. Watanabe, T. Nakamura, T. Ishikawa. Improvement of Imaging Performance with a New ASCOR Probe-Corrector in a 200 kV JEM-ARM200CF. Microsc. Microanal. 22 (Suppl 3), 2016

DCOR_Ge_300kV_1

Fig 2: Cs-korrigierte ADF STEM Aufnahmen von Ge [114] bei 300 kV mit einem DCOR. (a) Rohdaten mit überlagertem Atomsäulenmodell in der rechten unteren Ecke. (b) Im tiefpassgefilterten Bild wird die Separation der 47pm-Abstände zwischen den Atomsäulen noch deutlicher. Die Bilder wurden am TEAM 0.5-Mikroskop am Lawrence Berkeley National Laboratory (TFS Titan 80-300 mit DCOR für STEM und CETCOR für TEM) aufgenommen. R. Erni, M.D. Rossell, C. Kisielowski, U. Dahmen, Atomic-resolution imaging with a sub-50-pm electron probe, Physical review letters 102 (9) (2009) 096101.

DCOR_Ge_300kV_2

Fig 3: (a) Die Linienprofile entlang der Atomreihe „1“ aus den Rohdaten Fig.2a (grau) und den tiefpassgefilterten Daten Fig.2b (schwarz) zeigen die Auflösung der 47 pm Hantelstruktur. (b) Im Diffraktogrammausschnitt zur Ge[114]-Aufnahme 2a) sind entsprechende Reflexe sehr hoher Raumfreuquenzen vertreten: der Radial-Plot (c) des Diffraktograms zeigt deutlich den 884-Reflex (47 pm) und die 1113-Reflexe (49 pm) und damit erstmals den Informationstransfer unterhalb von 50 pm mit einem Cs-korrigierten STEM. R. Erni, M.D. Rossell, C. Kisielowski, U. Dahmen, Atomic-resolution imaging with a sub-50-pm electron probe, Physical review letters 102 (9) (2009) 096101.