什麼是EDS(能量散布式X光能譜法)
以半導體偵測器量測電子束激發之特性X光的能量,分析元素的方法。能在短時間內同時量測所有元素,但解析度比WDS低。
日文名稱: EDS(エネルギー分散型X線分光法)
「EDS(能量散布式X光能譜法)」出現在1領域的3道練習題中(材料分析(SEM、TEM、XRD、XPS)等)。
這個名詞所屬的領域: 材料分析(SEM、TEM、XRD、XPS)
以半導體偵測器量測電子束激發之特性X光的能量,分析元素的方法。能在短時間內同時量測所有元素,但解析度比WDS低。
日文名稱: EDS(エネルギー分散型X線分光法)
「EDS(能量散布式X光能譜法)」出現在1領域的3道練習題中(材料分析(SEM、TEM、XRD、XPS)等)。
這個名詞所屬的領域: 材料分析(SEM、TEM、XRD、XPS)
電子束把原子內殼層的電子撞出時,外側殼層的電子會落入空出的能階,其能量差以元素固有的特性X光放出。EDS讓這些X光進入半導體偵測器,由產生的電子-電洞對數目量測能量。現在以矽漂移偵測器(SDD)為主流,不需要液態氮冷卻,能以高計數率量測。要激發內殼層,加速電壓必須遠高於吸收邊的能量(臨界激發能),一般的標準是選擇其約2倍以上的電壓。
EDS的能量解析度,以Mn Kα(5.9 keV)的半高寬計約為125〜130 eV。間隔比這更小的峰難以分開,例如 S Kα(2.307 keV)與Mo Lα(2.293 keV)只差14 eV,BaTiO₃ 中的Ti Kα(4.511 keV)與Ba Lα(4.466 keV)只差45 eV。也要注意儀器特有的假峰:矽偵測器會在比真正的峰低1.74 keV的位置出現逃逸峰,計數率太高時,則會在2個X光能量之和的位置出現和峰。
在塊材試樣中,入射電子在試樣內一邊散射一邊擴展,因此X光是從比束徑大得多的區域放出。以Kanaya-Okayama公式估算電子的侵入深度,加速電壓20 kV時鐵約為1.6 µm,鋁約為4 µm。因此對小於1 µm的析出物做點分析時,周圍母相的元素也會一起被偵測到。把加速電壓降到10 kV,鐵中約縮小到0.5 µm,但能激發的X光會受到限制。若是TEM的薄試樣,擴展很小,能分析nm的區域。
EDS的定量,以依原子序、吸收、螢光效應修正峰強度的ZAF校正等進行。以平坦研磨的試樣並使用標準樣品時,有時能以數%的相對誤差求得,但在凹凸的破斷面或粒子上誤差會變大。偵測下限大約為0.1 wt%,比這更少的元素以WDS或SIMS量測。一般的儀器無法偵測H、He、Li,而B、C、N、O等輕元素靈敏度低、吸收校正也大,因此當作半定量的值處理較為穩妥。表面的碳汙染也會使碳的值偏高。
是相同的分析方法。EDS、EDX、EDXS等只是縮寫方式不同,指的都是能量散布式X光能譜法(energy-dispersive X-ray spectroscopy)。
一般而言,在短時間內調查多種元素的定性分析或元素分布圖使用EDS,想分開重疊的峰或精密定量微量元素時使用WDS。
幾乎無法得知。特性X光的能量由內殼層能階的差決定,化學鍵結造成的變化遠小於解析度。要調查鍵結狀態,需使用XPS等方法。
EDS以半導體偵測器直接量測X光的能量,因此能在短時間內同時取得所有元素的峰,可簡便地安裝在SEM上。
以SEM或EPMA分析特性X光的EDS(能量散布式)與WDS(波長散布式)的比較,下列何者正確?調查深數µm的平均成分,是SEM的EDS等的角色。
XPS(X光光電子能譜)的偵測深度與由此得到的資訊,下列何者正確?EDS的偵測下限大約為0.1 wt%左右,要量測摻雜物濃度靈敏度不足。
在半導體失效分析中,要以ppm〜ppb等級的靈敏度調查摻雜物的縱深濃度分布,最適合的方法為下列何者?SEM(掃描式電子顯微鏡) XPS(X光光電子能譜法) SIMS(二次離子質譜法) XRD(X光繞射) 布拉格定律 消光規則 謝樂公式