全新的NanoESCA系统是专门针对成像XPS分析(iXPS)设计的系统。其特点包括采用了具有大接收角的光发射电子显微镜(PEEM)的电子 透镜系统和含误差修正的能量分析器等特殊设计。后者结合了两个半球形电子能量分析器,该设计已经申请专利,并获得2007年国际R&D 100产品研发大奖。

系统不但可以通过对最大动能高达1.6 keV的光电子进行能量筛选,从而获得样品表面化学组成差异的图像(iXPS模式),亦可以在PEEM模式中获得空间分辨率达40 nm的二次电子像。

系统的另一个显著特征是既可以配合实验室光源(Al Ka,He I等),也可以与同步辐射光源相结合。

目前在Bessy II上所获得的iXPS模式水平方向分辨率已达到100 nm水平。NanoESCA的纳米级空间分辨率远远领先于目前扫描ESCA 3-10微米的水平分辨率,而与实验室单色X光源相结合所获得的水平分辨率也已达到650nm。

GaAs-AlGaAs异质结剖面的成像XPS图,其中可以分辨出的最细的线条宽度小于100 nm 采用Al K a光源得到的SiO2表面Au的Chessy样品的Au 4f峰成像XPS结果,图中Au方格的宽度为1μm。 Al0.98Sn0.02多晶样品中Al 2p能级的成像XPS图像。40μm x 40μm

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