TEM分析原子级缺陷诊断

📚 共计 30 章节
01
TEM基础原理
透射电子显微镜的发展历史、电子与物质相互作用、TEM基本构造与成像原理。
基础构造
02
原子级成像基础
高分辨TEM(HRTEM)成像原理、相位衬度与振幅衬度、像差校正技术简介。
HRTEM衬度
03
缺陷分类与特征
点缺陷(空位、间隙原子)、线缺陷(位错)、面缺陷(晶界、层错)、体缺陷(析出相、空洞)。
分类特征
04
样品制备技术
电解双喷减薄、离子减薄、聚焦离子束(FIB)制样、纳米颗粒分散方法。
制样FIB
05
衍射衬度分析
选区电子衍射(SAED)、会聚束电子衍射(CBED)、衍射衬度成像原理。
衍射SAED
06
高分辨图像采集
CCD/CMOS相机选择、曝光时间与电子剂量控制、图像漂移校正。
采集相机
07
图像处理基础
傅里叶变换与滤波、伪彩色处理、图像叠加与平均。
FFT滤波
08
Gatan DigitalMicrograph软件
软件界面、基本操作、标尺校准与测量。
DM标定
09
像差校正操作
球差校正器原理、像散校正步骤、Cs值优化。
球差Cs
10
原子尺度应变分析
几何相位分析(GPA)、峰值对分析(PPA)、应变映射。
GPA应变
11
位错核心结构分析
伯氏矢量确定、位错核心原子构型、滑移面判定。
位错伯氏矢量
12
晶界原子结构
倾转晶界与扭转晶界、重合位置点阵(CSL)模型、晶界偏聚。
晶界CSL
13
层错与孪晶
层错能计算、孪晶界原子排列、RHEED与TEM联合分析。
层错孪晶
14
点缺陷表征
空位团簇成像、间隙原子环、掺杂原子位置确定。
空位掺杂
15
析出相分析
共格/半共格/非共格析出相、取向关系确定、界面原子结构。
析出相界面
16
原位TEM技术
加热台、力学拉伸台、气体环境样品杆、液体池。
原位环境
17
电子能量损失谱(EELS)
原理、能量损失近边结构(ELNES)、化学价态分析。
EELS价态
18
能谱分析(EDS)
X射线产生机制、定量分析、元素面分布。
EDS元素
19
STEM成像模式
高角环形暗场(HAADF)、环形明场(ABF)、Z衬度成像。
HAADFABF
20
原子尺度化学分析
STEM-EDS面扫、STEM-EELS线扫、原子列分辨化学成像。
化学成像原子列
21
三维原子探针与TEM关联
APT原理、数据重构、关联分析方法。
APT关联
22
第一性原理计算辅助
DFT计算缺陷形成能、模拟HRTEM图像、实验与理论对比。
DFT模拟
23
图像模拟软件
QSTEM、Dr. Probe、多片层法模拟参数设置。
QSTEM模拟
24
定量HRTEM分析
图像模拟匹配、退卷积技术、原子位置精确定位。
定量退卷积
25
缺陷动力学
位错滑移与攀移、晶界迁移、相变过程中的缺陷演化。
动力学演化
26
辐照损伤分析
位移级联、辐照诱导偏析、空洞肿胀机制。
辐照肿胀
27
半导体器件缺陷
栅氧化层缺陷、界面态、位错漏电通道。
半导体漏电
28
能源材料缺陷
锂离子电池电极裂纹、固态电解质晶界、催化剂表面空位。
电池催化剂
29
数据管理与报告
图像数据命名规范、分析报告模板、论文插图制作。
管理报告
30
前沿技术展望
4D-STEM、超快TEM、低温TEM、人工智能辅助分析。
4D-STEMAI