고각 환형 암시야 스캐닝 투과 전자 현미경, HAADF-STEM

High-angle annular dark-field scanning transmission electron microscopy(HAADF-STEM)는 ADF(annular dark-field) 검출기(~50 ~ 충분히 높은 각도(예: ~200 mrad). STEM 이미지는 입사 프로브 위치와 동기화된 전자의 통합 강도를 표시하여 획득합니다. HAADF 이미지 강도는 원자번호의 1.4제곱에 비례하는 것으로 보고되어 있어 무거운 원자는 더 밝게 관찰되지만 가벼운 원자는 관찰하기 어렵다. HAADF 이미지는 주로 두 가지 이유로 쉽게 해석됩니다.
1) 이미징에 사용되는 높은 각도에서 TDS의 산란 단면적이 작기 때문에 다중 산란이 발생하지 않습니다.
2) 이미징(비간섭 이미지)에 대해 전자의 간섭 효과가 발생하지 않습니다.
HAADF 이미지의 해상도는 시편의 입사 프로브 직경에 의해 거의 결정됩니다. 고성능 STEM 장비는 0.05nm 이상의 분해능을 제공합니다. ADF 검출기의 중심 구멍을 통해 전달된 전자를 사용하는 EELS와 함께 사용하면 열 단위로 원소 분석이 가능합니다. 최근 ABF(annular bright-field) STEM과 LAADF(low-angle annular dark-field) STEM이 빛 원자를 효과적으로 시각화하는 STEM 방법으로 활용되고 있습니다.

그림(a) HAADF-STEM에서 입사전자빔의 수렴반각과 검출기의 수용반각의 관계. 검출기의 일반적인 내부 및 외부 반각은 각각 β입니다.₁ = ~50 mrad 및 β₂ = ~200 mrad, 높은 각도에서 비탄성적으로 산란된 전자 감지. 수렴 반각 α의 값은 25kV Cs 보정 TEM의 경우 약 200mrad입니다. 일반적으로 ABF 검출기와 LAADF 검출기는 HAADF 검출기 아래에 배치됩니다.

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