Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM)
Marka, Model: Zeiss EVO LS 10
Genel Bilgiler
Taramalı elektron mikroskobu, numune yüzeyine odaklanmış bir elektron demetinin numunedeki atomlarla etkileşmesi sonucunda ilgili örneğin topografyası ve kompozisyonu hakkında bilgi edinilmesine olanak sağlamaktadır.
Cihazın Kabiliyetleri
• Uygun numunelerde yüksek büyütmelerle (100kX) görüntüleme imkânı sağlamaktadır.
• Yalıtkan numunelerin yüksek vakum altında çok ince (nano düzeyde) altın paladyum kaplanması ile analizi yapılabilmektedir.
• VPSE G3 dedektörü ile düşük basınç koşullarında iletken kaplama yapılmasına ihtiyaç duyulmadan orta düzey büyütmelerde (5kx-10kx) numune incelemek mümkündür.
• EDAX Elementel EDS dedektörü ile noktasal, çizgisel ve alan taraması yapılmakta; bu bölgelerde kalitatif ve kantitatif olarak elementel analizler yapılabilmektedir.
Cihazın Kısıtları
• Taramalı Elektron Mikroskobunda (SEM) sıvı olmayan ve sıvı özellik taşımayan her türlü iletken olan olmayan numune incelenebilir.
Yapılan Analizler
• Topografi
• Morfoloji
• Şekil
• Boyut
• Bileşim Yapıları
Cihaz Personeli
Dr. Pelin Kavak : paydogan@merklab.yildiz.edu.tr
Dr. Ayşe Evrim Bulgurcuoğlu : bulgurcu@merklab.yildiz.edu.tr
Yüksek Çözünürlüklü Analitik Elektron Mikroskobu
Marka, Model: Thermo Scientifıc Apreo 2 S LoVac
Genel Bilgiler
Apreo 2, geniş bir spektrumdaki malzeme türlerini yüksek çözünürlükte inceleme fırsatı sunmaktadır. Bir elektron mikroskobu incelenecek numunelerin yüzeylerinin elektronlar ile taranması ve etkileşim sonucu oluşan elektronların ve fotonların analiz edilmesi ile görüntü oluşumu esasına dayanarak çalışır. Geleneksel elektron mikroskoplarında mümkün olan en yüksek çözünürlüğe ulaşmak için özellikle yüksek enerjili elektronlara ihtiyaç vardır. Ancak birçok numune, özellikle yalıtkan malzemeler, elektronlar ile etkileşime girdiklerinde zarar görmektedir. Bu nedenle özellikle yalıtkan nanomalzemelerin geleneksel elektron mikroskopları ile görüntülenmesi ya imkânsız ya da sınırlıdır. Bu soruna çare bulmak amacıyla düşük elektron enerjilerinde dahi yüksek çözünürlük sunan elektron mikroskopları geliştirilmiştir. Uygun numunelerde Apreo, 1 kV’de 0.9 nm çözünürlük değerine ulaşmaktadır. Bu değer konvansiyonel elektron mikroskoplarında 1 kV’de 8 nm ya da üzerindedir. Apreo ile birkaç nanometre boyutunda olan unsurlar kolaylıkla görüntülenebilmektedir. Apreo aynı zamanda STEM dedektörü sayesinde 30 kV’de 0.55 nm çözünürlüğe sahiptir ve böylelikle TEM incelemesi gerektiren analizlerin birçoğu için yeterli çözünürlükte STEM görüntülemelerini elde edilebilmektedir.
Cihazın Kabiliyetleri
Çözünürlük Verileri
• 0.9 nm at 1 kV
• 0.8 nm at 1 kV (beam decel.)
• 1.0 nm at 1 kV, 10 mm working distance (beam decel.)
• 0.8 nm at 500 V (beam decel.)
• 1.2 nm at 200 V (beam decel.)
Dedektörler
• Lens ve kolon içinde bulunan elektron dedektörleri (T1, T2, T3):
Elektron kolonu ve lens içinde bulunan dedektörler ile TV hızında yüksek çözünürlüklü geri saçılmış elektron ya da ikincil elektron görüntüleri elde edilebilmektedir. Bilhassa T3 dedektörü sadece yüzeye ait elektronların saptanmasını mümkün kılabildiği için bu dedektör ile gerçek ikincil elektron görüntülemeleri elde etmek mümkündür.
• Everhart Thornley detektörü (ETD)
• Geri saçılmış elektron detektörü (DBS)
• Cathodoluminescence dedektörü (CL)
• Düşük vakum SE dedektörü (LVSE)
• Düşük vakum geri saçılmış elektron dedektörü (GAD BSE)
• Taramalı geçirimli elektron dedektörü (STEM ve STEM+)
• Thermo scientific Enerji dağılımlı X-ışını dedektörü (EDS)
• Thermo scientific Lumis geri saçılmış elektron difraksiyonu dedektörü (EBSD)
Plasma Temizleyici, Numune Isıtma Fırını ve Cold-Trap
Eğer çok düşük ivmelendirme voltajlarında ultra yüksek çözünürlükte görüntülemeler isteniyorsa, numunelerin yüzeyini kaplayan karbon kirliliğinden de kurtulmak gerekmektedir. Bu nedenle plasma cleaner, numune fırını ve cold-trap gibi seçenekler numunelerin yüzeyinden karbon kirliliğinin uzaklaştırılması için kullanılmaktadır.
Değişken Basınçta Görüntüleme
Apreo 10-500 Pa aralığında ayarlanabilen basınç değerlerinde analiz yapabilen değişken basınçlı bir elektron mikroskobudur. Bu özelliği sayesinde yalıtkan olan numuneler dahi yüksek çözünürlükte görüntülenebilmekte ve aynı zamanda EDS ve EBSD analizleri gerçekleştirilebilmektedir.
ColorSEM
Kısa süreli görüntüleme süreçlerinde dahi malzemelerin elementel dağılımını ifade eden renkli görüntüleme yapılması imkânı Apreo ile sunulmaktadır. Diğer EDS haritalama yöntemleri yavaş olarak tanımlanabilir. Ancak Apreo ile bütünleşik EDS dedektörü ve ColorSEM’e özgü algoritmalar ile olağanüstü hızlı renklendirilmiş SEM görüntülemeleri elde etmek oldukça kolaydır.
Yapılan Analizler
• SEM görüntüleme
• SEM-EDS analizi
• SEM-EDS haritalama
• STEM analizi
• EBSD analizi
• Cathodoluminescence analizi
• ColorSEM
Cihaz Personeli
Dr. Ali Can Zaman : alican.zaman@merklab.yildiz.edu.tr
Dr. Ayşe Evrim Bulgurcuoğlu : bulgurcu@merklab.yildiz.edu.tr
Dr. Tolga Saim Başçetin : tolga.bascetin@merklab.yildiz.edu.tr