JPS60150548A - 電子線回折方法 - Google Patents

電子線回折方法

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JPS60150548A
JPS60150548A JP599484A JP599484A JPS60150548A JP S60150548 A JPS60150548 A JP S60150548A JP 599484 A JP599484 A JP 599484A JP 599484 A JP599484 A JP 599484A JP S60150548 A JPS60150548 A JP S60150548A
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JP
Japan
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electron beam
sample
diffraction
inclination angle
incident
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JP599484A
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JPH027504B2 (ja
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Kojin Kondo
行人 近藤
Takashi Ito
喬 伊藤
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Jeol Ltd
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Jeol Ltd
Nihon Denshi KK
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/26Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/295Electron or ion diffraction tubes
    • H01J37/2955Electron or ion diffraction tubes using scanning ray

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野J 本発明は、試料に実質的に中空円錐状な電子線を照射し
て、試料の電子線回折像を観察する方法に関づる。
[従来技術] X線回折を利用すれば、試料の対称性に関する情報を(
qることができ、試料の空間群の決定を行なうことがで
きるが、X線回折により分析をJるには、試料としてか
なり大きな単結晶を必要とする。これに対して、集束電
子線回折を利用づれば、試料が極めて小さい場合にも回
折像を得ることができるため、集束電子線回折法はrl
l細試利試料間群の決定に利用されるようになった。以
下、電子線回折と、従来の欠点について説明する。
一般に結晶に電子線を照射すると試料を透過した電子に
基づく回折パターンと反射電子に基づく回折パターンが
各々試料の下方及び上方に形成されるが、良く知られて
いるようにその回折条件が以下のブラッグの条件に合致
した場合のみ強く回折が起る。
2 d sinθ=nλ 但し、上式でdは結晶の格子面間隔、λは入射電子線の
波長、nは整数を表わしている。このような関係を■バ
ルト([wald)によって考案された作図法を利用し
た第1図を用いて、逆格子空間にJ3いて説明づる。第
1図において、Aは結晶の晶帯軸、Bは入射電子線、C
はエバルト球を表わしており、エバルト球の半径は1/
λである。規則的に配列された点は逆格子点を表わして
おり、し0、Ll、L2は各々0次、1次、2次の逆番
仔点の層を表わしており、これら逆格子点の層LO。
Ll、L2は、各々、0次、1次、2次のラウェゾーン
So 、81 、S2に対応している。又、逆格子点が
エバルト球Cに近い程、前記回折条件を満1度合が大き
い。従って、電子線が晶帯軸Aに一致した方向から試料
に入射した場合、0次の前記層LOがエバルト球Cに接
しているため、結像レンズ系の後段に配置された表示ス
クリーン上には第2図に承りような回折パターンが投影
される。
この第2図において、SOは入射電子線IBの回りに形
成された0次のラウェゾーンであり、このラウェゾーン
SO内には0次の回折ディスクDOを観察づることがで
きる。第1図から明らかなように、エバル1〜球Cは高
次(1次以上)の逆格子点の層から離れているため、1
次のラウェゾーンの回折パターンS1は回折リングRと
して不明瞭に観察できるだけであり、他の高次のラウェ
ゾーンの回折パターンも殆ど観察することはできない。
そのため試料の3次元的な対称性を把握づることはでき
ない。そこで、回折ディスクの代りに高次の擬菊池線パ
ターンの対称性を調べることにより、試料の3次元情報
を得ることが考えられた。高次の擬菊池線は一般に包絡
線として回折リングを形成し、又、晶帯軸Aを中心とす
る回折ディスク内にも現われる。そのうち、回折リング
を形成する擬菊池線は、重なり合ってしまうと共に、極
めて狭い領域内に現われるだけであるため、対称性に関
づ゛る情報を得ることはできない。そこで、晶帯軸Aを
中心とする回折ディスク内に現われる擬菊池線パターン
の対称性を観察づ−ることか行なわれていたが、第1に
回折ディスク内には、試料の厚さと形状に関係した種々
の模様が入り、この模様が擬菊池線のパターンを識別す
る際に邪魔になるため、第2に擬菊池線がネガのコント
ラストで表示されるため、擬菊池線のパターンの対称性
の観察は非常に困難であった。
[発明の目的] 本発明はこのような従来の欠点を解決して、擬菊池線パ
ターンの対称性の観察を容易に行なうどとのできる電子
線回折方法を提供づること−を、目的としている。
[発明の構成] 本発明は試料に実質的に中空円錐状な電子線を照射し、
その結果試料によって回折された電子線のパターンを結
像レンズ系により表示スクリーン上に投影して試料の回
折像を観察する方法において、試料に比較的小さな傾斜
角で電子線又は該中空円錐状の電子線を照射して表示ス
クリーン上に高次のラウェゾーンリングを含む回折像を
投影し、該回折像を観察しながら該電子線又は該中空円
錐状の電子線の試料に対づる傾斜角を増加させて入射電
子線の照射位置が該ラウェゾーンリング上に位置するよ
うにした状態で該中空円錐状の電子線を試料に照射し、
該表示スクリーン上に投影された像を観察づるようにし
たことを特徴としている。
[実施例] 以下、図面に基づき本発明の実施例を詳述する。
第3図は本発明を実施するための装置の一例を示すため
のもので、図中1は図示外の電子銃より発生した電子線
であり、この電子線は集束レンズ2により集束される。
2aは集束レンズアパーチャである。集束レンズ2の後
段には、二段の偏向コイル3a、3bが配置されている
。これら偏向コイル3a、3bの各々はXh方向向用及
びY方向偏向用の一対のコイルより成っている。4はこ
れらX方向及びY方向偏向用のコイルに出力覆るための
2種の出力信号 を発生する走査回転回路であり、この走査回転回路4よ
りの出力信号の係数α及び位相βの値は任意に調整でき
るようになっていると共に、位相βの値は時間tの関数 β=ωt ・旧・・(2) (但しωは定数)で変化させ得るようになっている。こ
の走査回転回路4の出力信号は平衡回路5を介してこれ
ら二段の偏向コイル3a、3bに供給されるが、こσ9
平衡回路5は走査回転回路4より発生ずる前記偏向信号
の両偏向コイル3a、3bへの供給比を調節するための
ものである。偏向コイル3a、3bの後段には試料6が
配置されており、この試料6によって回折された電子線
は試料より後段に配置された対物レンズ7によって結像
され、更に図示外の投影レンズによって蛍光板8上に投
影される。尚、7aは対物レンズ絞りである。9は蛍光
板8上の特定の位置を示す目印となる影を投影Jるため
のビームストッパーであり、このビームストッパー9は
1字状のアーム10に取り付【プられでいる。このアー
ム10は矢印にの方向に移動でき、且つ矢印Gのように
傾斜できるようになっており、これによりビームストッ
パー9の影を蛍光板8上の任意の位置に移動できるよう
になっている。
まず走査回転回路4より偏向コイル3c’、3bに供給
する信号のβを例えば0°にする。その結果、走査回転
回路4の出力信号は X−α、 Y=0 になる。そこで、αをOに設定すれば、電子11は直進
し、蛍光板8上には、第2図に示した如き試料の回折像
が得られる。そこで、この像を観察しながら、前記アー
ム10を矢印Kに沿ったX方向に移動させ、ストッパー
9の影が1次のうろエゾーンリングRの上に位置するよ
うにする。しかる後、走査回転回路4より出力される信
号の前記αを徐々に増加させる。その結果、電子線1は
偏向コイル3aでX方向に偏向され、偏向コイル3bで
X方向に振り戻されて、試料6に入射する電子線の傾斜
角θが徐々に増大する。そこで、このような傾斜角θの
増大により、第4図に示づように蛍光板8上において、
入射電子線1が蛍光板8上のビームストッパー9の影イ
と一致覆るようにする。この時の傾斜角θ0は試料が面
心立方格子の場合には、以下の式で与えられる値となっ
てい但し上式において、λは電子線の波長であり、K=
1/λ、aOは単位セルの格子定数、u、v。
Wは結晶の晶帯軸の方向を表わすミラー指数であり、p
はU+V+Wが奇数なら1.偶数なら2である。又、第
4図において、点線so 、siで示したものは各々0
次、1次のラウェゾーンを表わしているが、点線はこれ
らの位置を示すために書き加えたもので、実際には現わ
れない。そこで、次に走査回転回路4の出力信号のαを
この大きさに保持した状態で、βを(2)式で表わされ
るように時間的に変化させる。その結果、電子線1は試
料6に入射、する際の傾斜角θを固定した状態で傾斜方
位を表わす方位角φを回転させ、試料6には、実質的に
中空円錐状の電子線が照射される。
そのため、蛍光板8上に投影される回折像は第5図に示
づようになり、0次の回折ディスクは晶帯軸Aを中心と
して重なり合うようになるため、各回折ディスク内の模
様も重なり合って平均化されて目だたなくなり、一方擬
菊池線は強め合っ・て晶帯軸を中心とする0次の回折デ
ィスクの中央に明瞭に出現づる。この第5図で白いリン
グは1次のラウェゾーン上にある入射電子線の軌跡を示
している。更に第1図から解るように、電子線1が晶帯
軸Aに入射する場合は、高次のラウェゾーンの反射は逆
格子ベクトルhklで表わせるが、中空円錐状電子線の
場合は−hklで表わされ、極性が逆になるため、擬菊
池線のコントラストは従来のネガからポジになり、この
ことによっても、より観察し易いものとなる。従って、
蛍光板8上に投影された回折像から擬菊池線のパターン
の対称性を調べ、これにより容易に結晶の3次元的な対
称性を把握することができる。
尚、上述した実施例においては、傾斜角θを入射電子線
が1次のラウェゾーンリングに一致するようなものにし
たが、傾斜角θを2次のラウェゾーンリングに一致する
ようにすれば、0次の回折ディスク中に2次の擬菊池線
パターンを観察することができる。
又、上述した実施例においては、電子線1の方位角φを
回転させる前に、ビームストッパーの影を目印として傾
斜角θを必要な角度に設定したが、方位角φを回転させ
た状態において、傾斜角θを必要な角度に設定するよう
にしても良い。
第6図は本発明を実施するだめの他の装置を示゛づため
のもので、この図においては、第3図に示した構成と同
一の構成に対しては同一番号を付している。この実施例
の装置においては、第3図に示した装置と異なり、集束
レンズ2によって集束された電子線1をドーナツ状のア
パーチャ11を通過させることにより、中空円錐状の電
子線を得、これを試料6に照射するようにしている。こ
の装置を用いた場合には、試料6に入用する電子線の傾
斜角θを変化させるには、試料6の位置を光軸に沿って
上下に移動させると共に、対物レンズ7の前方磁界レン
ズの強度を調節づ−れば良い。
[効果] 上述したように、本発明によれば、任意の次数の擬菊池
線パターンを0次の回折ディスク中に明瞭に観察するこ
とができるため、この擬菊池線の対称性を調べることに
より、結晶の3次元的な対称性を把握することができる
【図面の簡単な説明】
第1図は電子線回折現象をエバルl−球を用いて説明す
るための図、第2図は、従来の電子線回折において得ら
れた回折像を説明するだめの図、第3図は本発明を実施
するための装置の一例を示すための図、第4図は試料に
入射する電子線の傾斜角の設定作業を説明するだめの図
、第5図は本発明により観察された回折像を例示するだ
めの写真、第6図は本発明を実施するための他の装置を
例示するだめの図である。 1:電子線、2:集束レンズ、2a:絞り、3a、3b
:偏向コイル、4:走査回転回路、5:平衡回路、6:
試料、7:対物レンズ、8:蛍光板、9:ビームストッ
パー、10:アーム、11:ドーナツ状アパーチャ。 特許出願人 日本電子株式会社 代表者 伊藤 −夫 第1図 第2図 / (k(jst) 第4図 第5図 手続補正用(方式) 1.事件の表示 昭和59年特許願第5994号 2、発明の名称 電子線回折方法 3、補正をづる者 事例どの関係 特許出願人 住所 東京都昭島市中神町1418番地(T E L 
0425 (43) 1165)昭和59年4月24日 6、補正の内容 (1)明細書の第13頁第1行目を以下の通り補正づる
。 [により得られた電子線回折像を示す写真、」以上

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)試料に実質的に中空円錐状な電子線を照射し、そ
    の結果試料によって回折された電子線のパターンを結像
    レンズ系により表示スクリーン上に投影して試料の回折
    像を観察覆る方法において、試料に比軸的小さな傾斜角
    で電子線又は該中空円錐状の電子線を照射して表示スク
    リーン上に高次のラウェゾーンリングを含む回折像を投
    影し、該回折像を観察しながら該電子線又は該中空円錐
    状の電子線の試料に対する傾斜角を増加させて入射電子
    線の照射位置が該ラウェゾーンリング上に位置づるよう
    にした状態で該中空円錐状の電子線を試料に照則し、該
    表示スクリーン上に投影された像を観察づ゛るようにし
    たことを特徴とする電−子線回折方法。
  2. (2)該実質的に中空円錐状な電子線は電子線の試料に
    対する傾斜角を固定した状態で試料に対する方位角を回
    転させることにより形成される特許請求の範囲第(1)
    項記載の電子線回折方法。
  3. (3)該実質的に中空円錐状な電子線はドーナツ状のア
    パーチャを通過した電子線を集束させることにより形成
    される特許請求の範囲第(1)項記載の電子線回折方法
JP599484A 1984-01-17 1984-01-17 電子線回折方法 Granted JPS60150548A (ja)

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JPH027504B2 JPH027504B2 (ja) 1990-02-19

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPWO2020217456A1 (ja) * 2019-04-26 2020-10-29

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JPH027504B2 (ja) 1990-02-19

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