材料中常用的分析

仪器分析方法原理分析元素范围成分分析（检测极限、深度）拓扑分析（分辨率）其它分析特点补充XRDWAXD2dsinӨ=nλ物相分析（5%-10%）物像分析、宏观微区应力分析、晶粒大小、极图，取向函数SXADSEMSEM二次电子（5nm）放大倍数（×10-×100，000），景深大（3nm）BE背散射电子面成分像EDX特征X射线的能量线扫描、面扫描、面成分像(0.1%,1μm)WDX特征X射线的波长(0.01%)EBSD电子背散射衍射晶体对称、取向、完整性、晶格常数XPSXPS光电效应电子除H外表面及深度成分分析化学键合、化学吸附、化学位移5极高的表面选择性(0.3nm-5nm),轻元素分析能力AES俄歇电子除H、He外Auger谱线(点、面成分)、成分像、深度剖面分析(0.1-1%)SEM(＜100nm)极高的表面选择性(0.3nm-5nm),轻元素分析能力二次离子质谱SSMS火花放电离化离子所有元素1ppb(10-9)无微区分析能力，具有同位素分析能力，导电样品及弥散于导电固体SIMSSIMS二次离子表面成分谱(静态、10ppm),深度成分谱(动态，＜1ppm),二次离子像(扫描、光学)任意样品，但不能定量分析卢瑟福背散射RBS高能轻离子垂直入射，背散射离子的几率与能量不能检测H、D(同AES)0.01%,~10nm成分定量分析ERS高能重；离子斜入射，弹性前冲粒子的几率与能量H、D、T0.01%，10nm成分定量分析ISS中能轻离子斜入射，自身散射的几率与能量表层第一层原子(比AESXPSSIMS更敏感）不能进行成分定量分析仪器分析方法原理分析元素范围成分分析（检测极限、深度）拓扑分析（分辨率）其它分析特点补充扫描探针显微镜STM隧道电流形貌、原子排列恒高式，恒流式AFM原子力形貌、原子排列导体、非导体均可MFM磁场梯度随空间位置的变化率磁畴、磁化过程、磁现象直观性差NSOM（近场扫描光学）光学性质在空间位置的变化形貌光发射、吸收谱场离子+原子探针FIM表面惰性气体电离二维原子排列像（点、线缺陷），纳米组织转变AP样品表面原子在强电场下电离一维原子成分像（单原子识别、微区质谱、深度质谱）质量分辨率不高ＩＡＰFIM+AP二维平面某元素的面分布3D-AP3D-AP电极组分析到达离子的飞行时间与平面坐标三维全元素立体排布元素晶界偏析、弥散析出物尺寸、分布ＮＭＰ（核探针）RBS成分像(ppm)PIXE粒子诱发X-rayAl-成分像（1-2ppm,数十μ）背底比EDX低2个数量级NRAH-F(10-50ppm)Na(~200-2000ppm)成分面分布、同位素含量、面分布PIGE粒子诱发r-rayLi-AlSEMCCM通道效应晶格FIB（聚焦离子束）ΠE/SEM二次离子产额依赖于不同部位的入射角SIM/SIMS二次离子产额依赖于表面成分、污染层CCM二次离子产额依赖于晶体相对入射束的的倾角电位衬度表面电位Dual-BeamFIBSEM+FIB局部精确加工（刻蚀、沉积）、TEM样品制作PIXE定量、无标样分析能力强