相位板以及电子显微镜的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种减少电子射线的阻断所导致的像信息的丢失的问题，并且改善了电位分布成为各向异性的问题的、用于电子显微镜的相位板。其具有连为一体的开口部(23)，在开口部配置从开口部的外廓部朝向开口部中心的多个电极(11)。各个电极(11)的剖面，采用隔着绝缘层(25)用由导体或者半导体构成的屏蔽层(26)覆盖由导体或者半导体构成的电压施加层(24)的构造。由此，构成能够减少电极(11)所导致的电子射线阻断，并且能够改善电位分布成为各向异性的问题的相位板。
【专利说明】相位板以及电子显微镜
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子显微镜，尤其涉及采用了通过透过了试样的电子射线来成像的透射电子显微镜的相位差电子显微镜技术。
【背景技术】
[0002]透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope ;以下称为TEM),作为将在高电压(数10?数IOOkV)下被加速的电子射线照射到观察对象物质，并通过电磁透镜对透过了物质的电子射线进行成像、放大，由此来进行物质的微细构造的观察的装置而很有用，迄今为止进行了各种研究、开发。尤其是，作为构成TEM的像对比度的要素之一，存在被称为相位对比度的要素。相位对比度可以利用由于物镜的象差、焦点偏差而产生的散射波与非散射波之间的相位差而得到。而且，在该相位对比度中，通过赋予光路差来实现高对比度的观察，因此提出了各种相位板(参照专利文献I?4、非专利文献I)。
[0003]在专利文献I中，提出了一种通过利用非晶质薄膜所具有的内部电位来使散射波的相位变化的相位板。在专利文献2?专利文献3中，提出了利用被施加了电压的电极在空间中形成的静电位来控制非散射波的相位的相位板。在专利文献4中提出了一种应用了封闭在磁性体内部的磁通所产生的AB(Aharonov-Bohm)效应的相位板。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2001-273866号公报
[0007]专利文献2:日本特开平09-237603号公报
[0008]专利文献3:日本特表2009-529777号公报
[0009]专利文献4:日本特开昭60-7048号公报
[0010]非专利文献
[0011 ]非专利文献 I:0.Scherzer:0ptik38 (1973) 387.
【发明内容】
[0012]发明要解决的课题
[0013]为了说明本发明的解决课题，在图1中示出TEM中的成像过程。如该图的(a)所示，对观察试样I照射的电子射线2，被分为受到试样的影响而散射的散射波的电子射线3、和未受试样的影响而透过的非散射波的电子射线4。这些电子射线经由物镜5、后焦点面6，成像于像面9。图1的(b)表示将后焦点面6以与光轴10垂直的面来表示的、也被称为衍射图形的图。在该后焦点面上非散射波4收敛于光轴上的一点并结成作为点光源像的非散射波光点8。同样，以相等的角度散射的散射波3收敛于由散射角度决定的后焦点面6上的一点，并形成作为点光源像的散射波光点7。如此，在后焦点面上散射波与非散射波分尚。
[0014]作为构成TEM的像对比度的要素之一，存在被称为相位对比度的要素。相位对比度可以利用由于物镜的象差、焦点偏差而产生的散射波与非散射波之间的相位差而得到。对该散射波与非散射波之间的相位差进行说明。
[0015]若设电子射线的波长为λ，设试样所具有的构造的大小为山则图1的(a)内的α所示的散射角度表示为下式。
[0016][式I]
【权利要求】
1.一种用于电子显微镜的相位板，其特征在于，具备: 连为一体的开口部；和 在所述开口部内，从开口部外周部朝向开口部中心的多个电极， 多个所述电极具有:隔着绝缘体用由导体或者半导体构成的屏蔽层包覆由导体或者半导体构成的电压施加层的构造。
2.根据权利要求1所述的相位板，其特征在于， 多个所述电极相对于所述开口部中心被配置为旋转对称。
3.根据权利要求1所述的相位板，其特征在于， 多个所述电极的所述电压施加层分别电独立。
4.根据权利要求3所述的相位板，其特征在于， 多个所述电极各自在内部具有多个由导体或者半导体构成的所述电压施加层。
5.根据权利要求3所述的相位板，其特征在于， 通过单独地调整多个所述电极各自所产生的电位的大小,来使所述开口部内的电位强度分布变化。
6.根据权利要求1所述的相位板，其特征在于， 多个所述电极各自具备从开口部外周部向开口部中心变窄的宽度。
7.根据权利要求1所述的相位`板，其特征在于， 多个所述电极各自具有从开口部外周部向开口部中心弯曲的形状。
8.一种用于电子显微镜的相位板，其特征在于，具备: 开口部；和 在所述开口部内，从开口部外周部朝向开口部中心的多个电极， 多个所述电极具有:隔着绝缘体用由导体或半导体构成的屏蔽层包覆由导体或者半导体构成的电压施加层的构造，多个所述电极的所述电压施加层相互电独立。
9.根据权利要求8所述的相位板，其特征在于， 通过单独地调整多个所述电极各自所产生的电位的大小,来使所述开口部内的电位强度分布变化。
10.根据权利要求8所述的相位板，其特征在于， 多个所述电极相对于所述开口部中心被配置为旋转对称。
11.一种电子显微镜，是通过电子射线来观察试样的电子显微镜， 所述电子显微镜的特征在于，具备: 所述电子射线的光源； 照射光学系，其用于将从所述光源放出的所述电子射线照射到试样； 透镜系统，其用于对所述试样的像进行成像； 相位板，其对来自所述试样的电子射线赋予相位差； 控制部，其控制该电子显微镜；和 显示部，其与所述控制部连接，且用于显示所述试样的观察像， 所述相位板具备连为一体的开口部、和在所述开口部内从开口部外周部朝向开口部中心的多个电极，多个所述电极具有:隔着绝缘体用由导体或者半导体构成的屏蔽层来包覆由导体或者半导体构成的电压施加层的构造。
12.根据权利要求11所述的电子显微镜，其特征在于， 还具备微动机构，所述微动机构被所述控制部控制，能够使所述相位板的位置微动。
13.根据权利要求11所述的电子显微镜，其特征在于， 所述相位板的多个所述电极的所述电压施加层分别电独立， 所述控制部能够独立地控制对多个所述电极各自施加的电压的大小。
14.根据权利要求13所述的电子显微镜，其特征在于， 所述显示部显示用于控制对多个所述电极各自施加的电压的大小的控制画面。
15.根据权利要求14所述的电子显微镜，其特征在于， 所述显示部，显示衍射图作为所述试样的观察像，基于该衍射图，能够通过所述控制画面来调整对 多个所述电极各自施加的所述电压的大小。
【文档编号】H01J37/26GK103620728SQ201280031593
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年5月22日 优先权日:2011年7月1日
【发明者】玉置央和, 高桥由夫, 葛西裕人, 小林弘幸 申请人:株式会社日立高新技术