透射电子显微镜校准方法

李旭; 张冉; 张明宇; 耿永锋; 张毅; 高慧芳; 任玲玲

doi:10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.08

透射电子显微镜校准方法

doi: 10.3969/j.issn.2096-9015.2021.04.08

李旭^1,,
张冉^{1, 2},
张明宇¹,
耿永锋³,
张毅³,
高慧芳¹,
任玲玲^1, ,

1.
中国计量科学研究院，北京 100029
2.
沈阳化工大学，沈阳 110142
3.
河南科技大学，洛阳 471023

基金项目: 国家重点研发计划项目（2016YFF0204301）；国家自然科学基金青年基金项目（61904170）

详细信息

作者简介:
李旭（1986-），中国计量科学研究院副研究员，研究方向：电镜计量技术和应力/应变计量技术，邮箱：li-xu@nim.ac.cn

通讯作者:
任玲玲（1970-），中国计量科学研究院研究员，研究方向：碳基纳米材料计量技术，邮箱：renll@nim.ac.cn

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出版历程
- 网络出版日期: 2021-04-15
- 刊出日期: 2021-04-15

The Calibration Method of Transmission Electron Microscope

1.
National Institute of Metrology of China, Beijing 100029, China
2.
Shengyang University of Chemical Technology, Shengyang 110142, China
3.
Henan University of Science and Technology, Luoyang 471023, China

摘要

摘要: 研究了透射电镜放大倍率校准用标准物质及其溯源路径，进行了透射电镜放大倍率及污染率/漂移率校准方法和校准结果不确定度评定，可为透射电镜在科学研究和生产应用中测量结果提供准确可靠的校准方法。
- 透射电子显微镜 /
- 放大倍率 /
- 标准物质 /
- 校准 /
- 不确定度
Abstract: In this paper, reference materials for transmission electron microscope (TEM) magnification calibration and their traceability were studied, and the TEM magnification and contamination/drift rate calibration methods and uncertainty evaluation of calibration results were carried out. This study can provide an accurate and reliable calibration method for measuring the results of TEM in scientific research and industrial applications.
- transmission electron microscope /
- magnification /
- reference material /
- calibration /
- uncertainty

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图 1 透射电镜的结构

Figure 1. Structure of TEM

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图 2 9台不同透射电镜测量硅{220}晶面间距的测量结果

Figure 2. Results of silicon {220} facet spacing measured by 9 different TEM

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图 3 透射电镜测量量值溯源路径

Figure 3. Traceability path of TEM measurement value

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图 4 透射电镜测量晶面间距

Figure 4. Measurement of crystal plane spacing by TEM

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图 5 透射电镜测量薄膜厚度

Figure 5. Measurement of film thickness by TEM

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图 6 透射电镜污染率和漂移率

Figure 6. Contamination rate and drift rate of TEM

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表 1 透射电镜的计量特性和性能指标

Table 1. Metrological characteristics and performance indicators of TEM

计量特性	放大倍率（M）	性能指标
放大倍率示值误差	M>300000	不超过±3%
	300000≥M>100000	不超过±5%
	M≤100000	不超过±8%
样品污染率	M≤100000	不大于2 nm/min
样品漂移率	M≤100000	不大于2 nm/min

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表 2 我国研制的透射电镜放大倍率校准用标准物质

Table 2. Reference materials for magnification calibration of transmission electron microscope developed in China

标准物质	量值特征	测量范围	研制机构
金薄膜晶面间距GBW13655	晶面间距0.2366 nm 不确定度0.0030 nm	高放大倍率	中国计量科学研究院
二氧化硅薄膜厚度GBW13965	膜厚9.92 nm 不确定度0.40 nm	中放大倍率	中国计量科学研究院
超晶格多层膜厚度GBW13955（6~10层）	膜厚10.60 nm 不确定度0.18 nm	中、低放大倍率	中国计量科学研究院
氮化硅薄膜厚度GBW13961	膜厚52.67 nm 不确定度0.28 nm	低放大倍率	中国计量科学研究院

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参考文献(12)

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