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研究成果/AIを活用した微構造解析と計算科学 研究開発トップへ 2019年度の一覧へ

R-33
2019

走査電子顕微鏡用コンパクト収差補正器の開発




課題
電子顕微鏡の高空間分解能化には、レンズのボケ(球面収差)を補正することが必要である。従来の補正装置は複雑・大型で高価であったのに対し、コンパクトで安価な補正装置を開発することで広く普及する技術を確立する。

解決手段
特殊な形状の電極(円環状スリット/円孔)に電圧を印加して発生する電界の凹レンズ作用を利用する。
電極および搭載治具は数10mmとコンパクトで、既存の汎用SEMにも搭載が可能である(絞り部分を改造する)。

成果・優位性
収差補正により汎用SEMの分解能が向上
(目標値:1.2 → 0.5 nm @30kV/3.0 → 1.6nm @1kV)
サイズ・コストは従来装置の10分の1に低減
調整が簡便で観察条件の変更後に短時間(数分以内)で再調整が完了
圧縮センシング等の情報処理を併用すればノイズ低減、高解像化も可能


実験方法: 収差補正装置(開発機)、汎用SEM(SU5000;日立ハイテク)




期待される市場・応用
SEMの高分解能化により様々なサンプルの高精度・高確度解析が実現
低加速電圧(数kV以下)での高分解能観察が可能になり試料へのダメージ低減や、最表面の高分解能観察が実現
AI的画像処理を併用することで更なるダメージ抑制(極低侵襲化)が可能

発表文献
T. Kawasaki et al., Surf. Interface Anal. (2016) 48, 1160

謝辞 本研究は、JST先端計測分析技術・機器開発プログラム「超汎用型SEM用Cs/Cc補正器の開発」で実施したものである。


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