GB/T 20724-2021 微束分析 薄晶体厚度的会聚束电子衍射测定方法

ICS71.040.99
CCS N 53
中华人民共和国国家标准
GB/T20724—2021代替GB/T20724—2006
微束分析
薄晶体厚度的
会聚束电子衍射测定方法

Microbeam analysis-Method of thickness measurement for thin crystals by convergent beam electron diffraction
2021-12-31发布 2022-07-01实施
国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 发布

1范围
本文件描述了用透射电子显微镜/扫描透射电子显微镜测定薄晶体试样厚度的会聚東电子衍射方法。
本文件适用于测定线度为几十纳米至几百微米、厚度在几十纳米至几百纳米范围内的薄晶体试样厚度。
注：由于透射电子显微镜薄试样的厚度往往不均匀，用会聚束衍射方法测定的是试样被电子束照明区的局城厚度，
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T18907一2013微束分析分析电子显微术透射电镜选区电子衍射分析方法
GB/T27418一2017测量不确定度评定和表示
ISO15932:2013微東分析分析电子显微术术语(Micro beam analysis-一Analytical electron
microscopy-Vocabulary)
3术语和定义
ISO15932:2013界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1
会聚东电子衍射convergent beam electron diffraction;CBED
应用会聚的电子東获得衍射花样的技术。
注：由于人射电子束的孔径角较大（通常大于10-r山）导致衍射花样由具有一定尺寸的衍射圆盘与直射圆盘组成，在衍射盘内出现条纹衬度，
[来源：ISO15932:2013,8.3.6,有修改]
3.2
薄晶体试样thin crystal specimen
可安置在透射电子显微镜试样台上，入射电子束能穿透的晶体试样。
3.3
选区电子衍射selected area electron diffraction;SAED
透射电子显微镜中应用位于中间镜前方的选区光阑选择试样区域获得衍射花样的技术。
[来源：ISO15932:2013,8.3.4,有修改]
3.4
布拉格衍射Bragg diffraction
由相长干涉导致入射电子東在相对于晶体原子平面特定角度发生的衍射。

[来源：ISO22493:2014,8.3,有修改]
3.5
布拉格角Bragg angle
晶体中一列晶面(hk)的布拉格衍射束与直射束之间夹角的一半。
3.6
会聚角convergence angle
人射电子東的孔径半角。
3.7
直射东direct beam
透射东transmitted beam
向前散射或者没有被试样散射的电子波，其方向与光轴一致。
注：直射束波矢用k表示。
[来源：ISO15932:2013,8.1]
3.8
衍射东diffracted beam
在试样中发生布拉格衍射的电子波。
注：衍射束的波矢用k,表示，
[来源：ISO15932:2013,8.2]
3.9
阴影像shadow image
人射电子東会聚在试样前方或后方时，在CBED花样的衍射盘和透射盘中分别出现的试样暗场像和明场像。
注：当入射束从欠焦过渡到过焦状态时，阴影像翻转180°，而且衬度反转。当人射束正确会聚在试样上时，阴影像不出现。

3.10
Kossel-MOllenstedt花样Kossel-MOllenstedt pattern
K-M花样
衍射盘与直射盘不重叠，而且盘内呈现衍射强度衬度的一种会聚束电子衍射花样。
3.11
双束近似two-beam approximation
假定只有直射波和一支衍射波被激发进行电子衍射分析和显微图像计算的近似条件。
[来源：IS015932:2013,6.1.1,有修改]

4方法概述
在透射电子显微镜或扫描透射电子显微镜中用会聚的电子東照射薄晶体试样时，在物镜的后焦平面上将产生会聚東电子衍射花样（即CBEDP),该衍射花样经中间镜和投影镜放大后投射在显示屏上。
对于厚度为儿十纳米至儿百纳米范围内的试样，衍射盘内会出现明暗相间的条纹，即下-M花样。图1所示是硅薄晶体试样的一个双束会聚東衍射花样，衍射盘指数为220，加速电压160kV。利用衍射盘内的下-M花样可精确测定薄晶体试样微区的局域厚度。

投稿会员：芳华