ce este Catodoluminescența? Sem / TEM / STEM

by Posted on

Cathodoluminescence (CL) este o tehnică analitică științifică pentru caracterizarea compoziției, proprietăților optice și electronice. Aceste date se corelează cu morfologia, micro-structura, compoziția și chimia la scară micro și nanometrică.

această tehnică poate fi adăugată cu ușurință micoscopului dvs. electronic (SEM, TEM sau STEM) cu sisteme de la Gatan.

Blue Scientific este distribuitorul oficial Nordic pentru sisteme Gatan pentru microscoape electronice în Norvegia, Suedia, Danemarca, Finlanda și Islanda. Pentru mai multe informații sau citate, vă rugăm să luați legătura.

contactați-ne la +44 (0) 1223 422 269 sau [email protected]

Follow @ blue_scientific

ce este Catodoluminescența?

Catodoluminiscența (cunoscută și sub numele de CL) este emisia de fotoni ca lumină, atunci când un material este stimulat de electroni de mare energie.

microscopia Catodoluminiscentă implică analizarea luminii sau a fotonilor (luminiscență) care sunt emise atunci când o probă este stimulată de fasciculul de electroni al unui microscop electronic. Acest fascicul poate fi focalizat la scale de lungime sub-nanometri, astfel încât să puteți depăși limitele de difracție ale microscoapelor optice și să studiați proprietățile optice la scară nanometrică.

datele Catodoluminescenței pot fi corelate și cu alte semnale, pentru a dezvălui mai multe informații despre eșantionul dvs.

ce puteți analiza?

CL poate fi utilizat într-un SEM sau STEM (scanare sau scanare transmisie microscop electronic) pentru a caracteriza materiale:

  • compoziție
  • proprietăți optice
  • proprietăți electronice

aceste date se corelează cu morfologia, micro-structura, compoziția și chimia la scară micro și nano.

avantajele Catodoluminiscenței

în timp ce există și alte tehnici de măsurare a proprietăților optice (de exemplu, spectroscopie optică de emisie, foto-luminiscență, electro-luminiscență) CL bazat pe SEM are mai multe avantaje unice:

  • rezoluție spațială sub-nm
  • datele se corelează cu informațiile structurale
  • bogăția datelor din semnalele emise: morfologie( de exemplu, dimensiunea și forma), compoziție, chimie, cristalografie, proprietăți electronice și multe altele
imagine CL a boabelor de zircon
imagini Cl Color ale boabelor de zircon lustruite în montură epoxidică, achiziționate simultan cu Gatan ChromaCL2. Multe dintre boabe sunt foarte zonate și par a fi de origine magmatică. Mai multe au jante metamorfice.

beneficii unice

aceste avantaje pot fi utilizate pentru a efectua studii unice:

  • studiați proprietățile optice ale nanostructurilor și ansamblurilor individuale cu caracterizare optică sub limita de difracție.
  • analiza semiconductorilor: Creșterea, compoziția și cuantificarea distribuțiilor de puncte și defecte extinse
  • caracterizează materialele și dispozitivele optice cu o rezoluție spațială mai bună decât limita de difracție a luminii
  • dezvăluie textura în minerale – reconstruiți procesele geochimice prin dezvăluirea distribuțiilor de oligoelemente
  • măsurați simultan morfologia și compoziția – caracterizați complet eșantionul, corelând forma, dimensiunea, cristalinitatea și compoziția cu proprietățile optice
  • analizați proprietățile fără a-distructiv măsurători

domenii de aplicare

capacitatea de a măsura proprietățile optice la o scară atât de mică este utilă în multe domenii, inclusiv:

  • diode emițătoare de lumină (LED-uri)
  • nanoparticule
  • ulei și Geologie
  • materiale optoelectronice și fotovoltaice
  • celule solare
  • fosfor
  • materiale 2D
  • produse farmaceutice
  • polimeri
  • plasmonics (metale nobile)
  • materiale organice

pentru a afla dacă Cl ar putea fi utilizate în domeniul dvs. de cercetare, vă rugăm să luați legătura.

electronică și optoelectronică

măsurați decalajul de bandă electronică locală în semiconductori și studiați distribuția defectelor la scară micro și nano. Acest lucru vă permite să examinați semiconductorii bandgap direcți cu catodoluminescență puternică (de exemplu, GaAs sau GaN), precum și semiconductorii indirecți care emit catodoluminescență slabă (de exemplu, siliciu).

variațiile luminiscenței cauzate de siliciul cristalin perfect și dislocat pot fi utilizate pentru a cartografia defectele circuitelor integrate. Rezoluția spațială ridicată este ideală pentru structurile semiconductoare cu dimensiuni reduse, cum ar fi puțurile cuantice și punctele.

exemplu: defecte de cartografiere pe semiconductori UWBG

imagine Catodoluminescență Gan în vrac
imagine Catodoluminiscență Panchromatică a unei probe Gan în vrac (dobândită în 30 de secunde). Petele întunecate evidențiază dislocările de filetare. Densitatea dislocării a fost calculată ca 5 x 105 cm-2. Imaginea electronică secundară arată topografia, dar fără contrast.

Geoscience

studierea chimiei oligoelementelor și a efectelor geochimice vă permite să reconstruiți procesele geologice din roci și minerale. Catodoluminescența bazată pe SEM dezvăluie structuri interne care nu sunt vizibile folosind alte tehnici. Acest lucru vă oferă acces la informații unice despre compoziția minerală, creșterea și proveniența.

mai multe despre SEM-based CL în geologie și geoscience

imagine Catodoluminiscentă a gresiei
această imagine CL a gresiei dezvăluie boabe de cuarț din granit și o sursă metamorfică cu ciment de cuarț la temperatură scăzută (albăstrui). Există o supraimprimare roșiatică mai târziu (mai fierbinte) de-a lungul granițelor cerealelor în supraaglomerare. Prin amabilitatea Universității Indiana.

știința materialelor

Catodoluminescența este utilă în dezvoltarea tehnologiilor senzorilor și comunicațiilor care implică interacțiunea luminii cu nanoparticulele metalice. Proprietățile lor pot fi măsurate prin plasmoni de suprafață și moduri locale de rezonanță a plasmonului de suprafață.

au existat, de asemenea, publicații recente care implică utilizarea catodoluminescenței pe bază de SEM pentru studierea rezonanței plasmonului de suprafață în nanoparticule metalice, cu rezoluție sub limita de difracție.

imagine CL a Plasmonicii
prisme aurii într-o tulpină: imagini TEM de câmp luminos (a & b) și hărți de intensitate catodoluminiscență (c & d) luate în modul STEM. Variația dimensiunii determină o modificare a rezonanței plasmonice de suprafață locală și a distribuției spațiale și spectrale a luminiscenței (nu este prezentată aici). Prin amabilitatea a * Stele IMRE, Singapore.

molecule organice și produse farmaceutice

mulți polimeri și ingrediente active din produsele farmaceutice sunt catodoluminiscente. Semnalul dezvăluie structura chimică a moleculelor, astfel încât poate fi utilizat pentru a cartografia distribuția moleculelor organice cu rezoluție sub 100 nm.

imaginea CL a distribuției medicamentelor farmaceutice
distribuția medicamentelor în cadrul unei pilule: imaginea compusă mapează distribuția spațială a medicamentului micronizat (salmeterol xinafoat) în verde. Imaginea electronică secundară prezintă lactoza monohidrată non-catodoluminescentă în maro. Prin amabilitatea Pfizer UK.

instrumentație

aceste sisteme pot fi utilizate pentru a adăuga catodoluminesență la SEM/TEM. Sunt compatibile cu microscoapele electronice de la marii producători – contactați-ne pentru detalii.

Gatan Monarc CL dectector

Detector Monarc CL

sistem de generație următoare pentru SEM

  • rezoluție spațială, unghiulară și lungime de undă de neegalat
  • colectați date hiper-spectrale de 30 de ori mai rapid decât alte detectoare CL
  • câmp vizual mare

mai multe detalii…

Gatan Vulcan

Vulcan Cl Detector

pentru TEM / STEM

  • analiza o gamă largă de probe
  • combina cu alte tehnici
  • compatibil cu anghile Gatan sisteme pentru corelarea proceselor de absorbție și emisie

mai multe detalii…

Gatan ChromaCL2

ChromaCL2 iBSED Detector

pentru Geologie și geoștiință

  • live, Color CL imaging
  • dezvăluie procese geochimice
  • Vizualizați textura cu ușurință
  • montaje automate pentru un câmp vizual mare

mai multe detalii…

Published by admin

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.