中国电子显微镜学会、中国电镜网官方微信
电镜网为中国电子显微镜学会官方微信公众平台，旨在促进显微学领域学术交流，发布电镜学会官方通知与信息，并选择性发布与学科相关的人文风情，地区发展介绍。
导读：近日，日本电子(JEOL)推出利用新型大孔径像差校正器LASCOR（Large-Aperture STEM Corrector），对倾斜样品进行快速高分辨STEM图像采集的新技术。 仪器信息网讯 近日，日本电子(JEOL)推出利用新型大孔径像差校正器LASCOR（Large-Aperture STEM Corrector），对倾斜样品进行快速高分辨STEM图像采集的新技术。该技术将促进STEM图像的自动采集，并预计应用于在半导体领域，特别是在需要快速获取大量STEM图像的情况下尤为重要。 10月19日，在2024年全国电子显微学学术年会的大会报告上，日本电子透射电镜设计主管Ryusuke Sagawa以“High-resolution STEM Image Acquisition Method for Tilted Specimen Using a New Type of Aberration Corrector”为题，详细分享了这项技术，以下对该技术进行简介，以飨读者。 日本电子透射电镜设计主管
Ryusuke Sagawa分享LASCOR对倾斜样品高分辨STEM图像采集新方法
以往，在获取扫描透射电子显微镜（STEM）图像时，需要用测角台和样品杆对准倾斜样品结晶的晶轴。由于在此类操作中无法避免由部件间隙导致的空隙以及由热机械不稳定性引发的漂移，因此有必要在对齐晶体晶轴后等待漂移稳定，以获得高质量的图像采集。因此，理想情况下希望尽可能少地机械操作测角台或样品杆。相比之下，通过自动化和电磁操作可以显著简化并提高对晶体晶轴的对准精度。 大孔径STEM校正器（LASCOR，Large-Aperture STEM Corrector）
与此同时，像差校正技术取得了显著进展，像差校正器商业化公司CEOS GmbH公司最近开发了一种三六极型STEM校正器——大孔径STEM校正器（LASCOR，Large-Aperture STEM Corrector）。LASCOR能够校正高达六阶三叶像差的像差，而这曾一直是ASCOR校正器的短板。LASCOR优势包括郎奇图(Ronchigram) 平坦区域扩大1.5倍；进一步提升了STEM图像的分辨率；改善了深度分辨率并将焦深减少了三分之二；同时在保持空间分辨率的基础上，将EDS信号增强了2.5倍等。 LASCOR将Ronchigram 平坦区域扩大1.5倍
使用LASCOR，在200 kV的加速电压下， Ronchigram的平坦区域现在已扩展到80 mrad的半会聚角。得益于这个大平坦区域，大家可以仅使用显微镜的光学元件（beam tilt和 projector shift）对晶体晶轴进行对齐，而无需任何机械操作。接着，Ryusuke Sagawa展示了使用这种技术获取高分辨率STEM图像的方法。使用LASCOR对JEM-ARM200F(NEOARM)进行了光束和CL孔径的对准，并与仅使用光学元件进行晶区轴对准的STEM图像进行了对比。结果显示，对于STEM成像而言，晶区轴的对准通过电磁操控可以更加有效地实现。 晶区轴错位样品STEM中的光路示意图，正常光路用灰色表示，倾斜样品的光路用红色表示
报告描述了如何通过提出的方法获取晶体晶轴错位的样品的STEM图像的程序：首先，在光轴中心插入聚光镜光阑，并由上图中的光束倾斜线圈倾斜电子束。这种光束倾斜表现为聚光镜光阑的偏移，可以与晶体晶轴对齐。通过投影仪对准线圈将光束去倾斜到探测器平面的中心。在这种设置下，获取了高分辨率STEM图像。 使用LASCOR对JEM-ARM200F(NEOARM)进行了光束和CL孔径的对准效果
上图左显示了实验记录的Ronchigram图像，虚线圆圈表示使用的光束倾斜量。由于平坦区域大约为80 mrad半会聚角，电子束可以倾斜而几乎不受几何像差的影响。上图右显示了在与上图左中的虚线圆圈相对应的不同光束倾斜条件下获得的Si[110]单晶的高分辨率STEM图像。结果表明，即使对于超过60 mrad的样品倾斜，通过仅使用光学元件对齐晶轴，也能实现原子分辨率成像。然而，在倾斜条件下，STEM图像在倾斜方向上出现模糊，这也可以在每个FFT图像中得到确认。据推测，模糊是由于色差和光束倾斜的组合效应所致。通过使用单色仪或色差校正器，可以预期图像质量的进一步提高。尽管样本倾斜会导致图像边缘的散焦和倾斜方向上的图像收缩，但它们可以通过在扫描过程中改变焦距和简单的图像处理分别进行校正。校正参数可以直接通过光束的方位角和倾斜角计算得出。 技术小结
电磁轴对准能力——STEM成像的晶区轴对齐可以通过电磁操作有效实现。光束倾斜对图像质量的影响——在这种方法中，由于色差和光束倾斜,STEM图像变得模糊。通过安装单色仪，可以减少这种模糊，将来，这种方法还将能够纠正高倾斜角度的晶体晶轴错位。![]()
