Expanding the Analytical Capabilities of Scanning Electron Microscopy in the Detection of Backscattered Electrons

Cover Page

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

New possibilities for the mode of detecting backscattered electrons in a scanning electron microscope (SEM) are presented. The technique for determining the chemical composition of the probed area of the sample using the precalibrated scale of the SEM’s gray screen has been further developed. Simple relationships are presented for practical application in finding the thicknesses of thin films on a massive substrate. The parameters of the double layer of the film nanostructure on the substrate are determined, that is, depth and thickness of subsurface fragments of the microobject. A technique is proposed for measuring the surface potential of negatively charged dielectric samples upon irradiation with medium-energy electrons

About the authors

S. V. Zaitsev

Moscow State University, Faculty of Physics

Email: rau@phys.msu.ru
119991, Moscow, Russia

E. Yu. Zykova

Moscow State University, Faculty of Physics

Email: rau@phys.msu.ru
119991, Moscow, Russia

E. I. Rau

Moscow State University, Faculty of Physics

Email: rau@phys.msu.ru
119991, Moscow, Russia

A. A. Tatarintsev

Moscow State University, Faculty of Physics

Email: rau@phys.msu.ru
119991, Moscow, Russia

V. A. Kiselevskii

Moscow State University, Faculty of Physics

Author for correspondence.
Email: rau@phys.msu.ru
119991, Moscow, Russia

References

  1. Reimer L. Scanning Electron Microscopy. Physics of Image formation and Microanalysis. 2-d ed. Berlin: Springer, 1998.
  2. Sercel P.C., Lebens J.A., Vahala K.J. // Review of Scientific Instruments. 1989. V. 60. № 12. P. 3775. https://doi.org/10.1063/1.1140489
  3. Guritagaitia A., Rosenkranz R., Löffler M., Clausner A., Standke Y., Zschech E. // Ultramicroscopy. 2018. V. 195. P. 47. https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2018.08.026
  4. Müller E., Gerthsen D. // Ultramicroscopy. 2017. V. 173. P. 71. https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2016.12.003
  5. Sánchez E., Torres Deluigi M., Castellano G. // Microscopy Microanal. 2012. V. 18. P. 1355. https://doi.org/10.1017/S1431927612013566
  6. Hyonchol Kim, Tsutomu Negishi, Masato Kudo, Hiroyuki Takei, Kenji Yasuda // Journal of Electron Microscopy. 2010. V. 59. № 5. P. 379. https://doi.org/10.1093/jmicro/dfq012
  7. Zhang H.R., Egerton R.F., Malac M. // Micron. 2012. V. 43. P. 8. https://doi.org/10.1016/j.micron.2011.07.003
  8. Niedrig H.J. // J. Applied Physics. 1982. V. 53. № 4. P. R15. https://doi.org/10.1063/1.331005
  9. Wilson D.J., Curzon A.E. // Thin Solids Films. 1988. V. 165. № 1. P. 217. https://doi.org/10.1016/0040-6090(88)90692-X
  10. Зайцев С.В., Купреенко С.Ю., Рау Э.И., Татаринцев А.А. // ПТЭ. 2015. № 6. С. 51. https://doi.org/10.7868/S0032816215060129
  11. Купреенко С.Ю., Орликовский Н.А., Рау Э.И., Тагаченков А.М., Татаринцев А.А. // ЖТФ. 2015. Т. 85. № 10. С. 101. https://doi.org/10.1134/S1063784215100205
  12. Афанасьев В.П., Капля П.С., Костановский И.А. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2013. № 2. С. 30. https://doi.org/10.7868/S0207352812080045
  13. Михеев Н.Н. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2020. № 12. С. 70. https://doi.org/10.31857/S1028096020120201
  14. Dapor M., Bazzanella N., Toniutti L., Miotello A., Crivellari M., Gialanelta S. // Surf. Interf. Anal. 2013. V. 45. P. 677. https://doi.org/10.1002/sia.5144
  15. Assa’d A.M.D. // Applied Physics A. 2018. V. 124. P. 699. https://doi.org/10.1007/s00339-018-2073-8
  16. August H.-J., Wernisch J. // J. Microscopy. 1990. V. 157. № 2. P. 247. https://doi.org/10.1111/j.1365-2818.1990.tb02962.x
  17. Staub P.-F. // J. Phys. D: Appl. Phys. 1994. V. 27. P. 1533. https://doi.org/10.1088/0022-3727/27/7/030
  18. Fitting H.J. // J. of Electron Spectroscopy and Related Phenomena. 2004. V. 136. № 3. P. 265. https://doi.org/10.1016/j.elspec.2004.04.003
  19. Rau E.I., Karaulov V.Yu., Zaitsev S.V. // Review of Scientific Instruments. 2019. V. 90. № 2. P. 023701. https://doi.org/10.1063/1.5054746
  20. De Nee P.B. Scanning Electron Microscopy. S.E.M. Inc. / Ed. O’Hare. NY.: 1978. V. 1. P. 741.
  21. Забродский В.В., Зайцев С.В., Караулов В.Ю., Рау Э.И., Смоляр В.А., Шерстнёв Е.В. // Изв. РАН. Сер. физич. 2019. Т. 83. № 11. С. 1488.
  22. Cosslett V.E., Thomas R.N. // British J. Appl. Phys. 1964. V. 15. № 8. P. 883. https://doi.org/10.1088/0508-3443/15/8/303
  23. Бакалейников Л.А., Домрачева Я.В., Заморянская М.В., Колесникова Е.В., Попова Т.Б., Флегонтова Е.Ю. // Физика и техника полупроводников. 2009. Т. 43. № 4. С. 568.
  24. Hejna J. // Scanning. 1992. V. 14. P. 256. https://doi.org/10.1002/sca.4950140503
  25. Рау Э.И., Зайцев С.В., Караулов В.Ю. // Письма в ЖТФ. 2022. Т. 48. № 23. С. 22. https://doi.org/10.21883/PJTF.2022.23.53947.19361
  26. Рау Э.И., Татаринцев А.А., Купреенко С.Ю., Зайцев С.В., Подбуцкий Н.Г. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. 2017. № 10. С. 69. https://doi.org/10.7868/S0207352817100110
  27. Рау Э.И., Татаринцев А.А. // Физика твердого тела. 2021. Т. 63. № 4. С. 483.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (1008KB)
3.

Download (119KB)
4.

Download (1MB)
5.

Download (1MB)
6.

Download (59KB)
7.

Download (39KB)
8.

Download (120KB)
9.

Download (1MB)

Copyright (c) 2023 С.В. Зайцев, Е.Ю. Зыкова, Э.И. Рау, А.А. Татаринцев, В.А. Киселевский

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».