用于透射电子显微镜能谱法的检测器系统的制作方法

专利名称：用于透射电子显微镜能谱法的检测器系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于透射电子显微镜的检测器。
背景技术：
在透射电子显微镜中，将高能电子束导向纤薄样品。所述束中的电子在穿过样品时与所述样品发生相互作用，并且在样品下方被收集。一些穿过样品的电子相对未受阻碍； 其他电子则被偏转、吸收或损失能量。穿过样品的电子携带关于所述样品的信息并且在检测器上产生图样。所述图样例如可以对应于样品的图像、衍射图或者电子能谱。不同的成像和分析技术使用所透射的电子的不同特性来形成图像或者确定样品的属性。举例来说，可以通过测量在电子穿过样品时所吸收的能量来提供关于所述样品的信息。这种技术被称作“电子能量损失能谱法”或者EELS。R.F. Egerton在“Electron energy-loss spectroscopy in the TEM (TEM 中的电子能量损失能谱法)” {Reports on Progress in Physics 72，2008年12月)中提供了关于EELS的总览。样品中的不同材料会导致电子在穿过时损失不同数量的能量。电子穿过能谱仪，以便通过从原始电子束中的电子能量减去现有能量来确定能量损失。EELS不仅可以确定存在哪些元素，而且还可以确定其化学状态。EELS能谱仪通常包括一个或更多棱镜，所述棱镜依照电子的能量在能量色散平面中分离电子，这是通过将电子偏转取决于电子能量的一数量而实现的。能量色散平面是其中在与束行进方向垂直的方向上色散具有不同能量的电子的平面。这里所使用的术语“棱镜”意指根据束中的电子能量来色散所述电子束的任何器件。棱镜例如可以提供垂直于该束的磁场或电场。举例来说，球形电容器的一部分、磁性偏转器或者Wien滤波器可以被用作棱镜。电子的角度色散取决于棱镜中的磁场或电场的强度以及电子的能量。一个棱镜可以包括多个元件。除了棱镜之外，EELS能谱仪还可以包括可调节能量选择狭缝(其通常位于所述能量色散平面内或其附近)以及成像光学元件(其可以包括棱镜和/或透镜和/或多极子或者其组合的系统)，以便在记录电子图像的检测器上形成该图像。所述检测器例如可以是电荷耦合器件或有源像素传感器，并且可以包括像素行或像素的二维阵列。位于样品之后能谱仪之前的投影光学元件将电子投射到所述能谱仪的入口孔内。电子在穿过样品时有几种电子损失能量的机制。不同的机制导致电子损失不同数量的能量并且解释了典型的能量损失曲线图或谱的形状。图IA和IB是以任意单位示出了在不同的能量损失数值下检测到的电子数目的谱。能量损失谱随着存在于样品中的材料而改变，因此可以从所述谱推断出关于样品的信息。图IA示出了能量损失谱的所谓的“低损失”区域100，其被略为任意地定义为小于 IOOeV的区域。所述低损失区域内的电子损失主要是由于非弹性相互作用而导致的，比如声子相互作用、等离子体激元相互作用、与外壳电子的碰撞、与内壳电子的不电离碰撞以及辐射损失。图IB示出了所述谱的典型的“核心损失”区域108。所述核心损失区域中的电子损失是由于内壳电子或“核心”电子的电离而导致的，并且其损失通常大于lOOeV。图IA和IB的谱不是按比例绘制的；图IB的垂直尺度与图IA相比被放大很多。图IA示出了以零能量损失为中心的大峰102，其被称作“零损失峰”。所述零损失峰的宽度通常是大约0. 2eV到2eN，并且主要代表扩展在原始束中的能量以及主要在束电子与原子核之间的弹性碰撞中发生的小能量损失。宽等离子体激元峰104由束电子与价电子的共振导致。图IB示出了具有比图IA中所示的那些高很多的能量损失的峰110、112和 114。每一个峰都与特定内壳电子的去除相关联，并且所述峰表征特定样品材料。所述核心损失谱提供很容易标识存在于样品中的材料的信息，尽管还可以从能量损失谱的低损失区域获得关于样品的信息。可以在传统的TEM或扫描透射电子显微镜(STEM)上执行EELS。在TEM中通过聚光透镜将束聚焦到样品上的一个小的区域，而在STEM中将电子束聚焦到一点并且通常按照光栅图样将该点扫描过样品表面。图2A示出了可以执行EELS的TEM 200。显微镜200 包括电子源210和聚焦镜筒，所述聚焦镜筒包括将来自源210的主电子束213投射到纤薄样品214上的聚光透镜212。所述束由高能电子构成，即具有处在大约50keV到IOOOkeV之间的典型能量的电子。穿过样品214的电子进入TEM成像光学元件216。TEM成像光学元件216可以被设定成在能谱仪217的入口平面处形成样品214的放大图像，或者在能谱仪 217的入口平面处形成衍射图。电子204穿过入口孔215并且进入到能谱仪217中，能谱仪 217包括根据其能量将电子色散到不同轨迹22^、2Mb··· 224d等等的棱镜222。电子根据其能量在能量色散平面225中垂直扩展。能够操作在能量选择成像模式下的显微镜包括位于能量色散平面225处或其附近的能量选择狭缝226，能量选择狭缝2 具有上刀刃226U和下刀刃2^L。可以调节刀刃之间的空间，以便令具有处在不同范围内的能量的电子穿过。穿过能量选择狭缝226的电子230被成像光学元件232聚焦到检测器 234上，所述检测器比如是膜、荧光屏、CCD检测器或有源像素传感器。其能量处在指定范围之外的电子236被能量选择狭缝2 阻断。谱240示出了处于不同能量数值下的电子的数量，其中大多数电子处在“零损失峰” M2中。图2B示出了可以执行EELS的另一个TEM 2480显微镜248包括被配置成“镜筒内”能谱仪的能谱仪250，这与被配置成“镜筒后”能谱仪的图2A中的能谱仪217不同。在 “镜筒内”能谱仪中，电子以与电子进入的方向平行地离开能谱仪。能谱仪250对于棱镜包括“ Ω滤波器”，其通常包括至少四个元件252A、252B、252C和252D。元件252A和252B偏移电子路径并且色散电子束。元件252C和252D进一步色散电子束并且将其移回原始光轴。由元件252A和252B构成的所述Ω滤波器的前一半与由元件252C和252D构成的所述Ω滤波器的后一半之间的对称性被配置成导致棱镜的几个像差抵消。所述Ω滤波器的这两半的色散动作不会抵消，并且会在元件252D之后产生能量色散平面254。能量选择狭缝256L和256R位于该平面内。出离元件252D的电子260被成像光学元件232聚焦到检测器2；34上。 TEM通常使用电荷耦合器件(“(XD”)检测器，其会受到高能电子损坏。为了防止损坏CCD检测器，TEM检测器包括将电子转换成光的闪烁器，所述光随后被所述CCD检测到。位于中间的闪烁器降低检测器的分辨率。已经提出并演示了 COMS有源像素传感器(APS)，特别是单片有源像素传感器(MAPS)，作为用于透射电子显微术的带电粒子检测器。CMOS MAPS 可以被用作直接检测器，也就是说电子在没有位于中间的闪烁器的情况下直接撞击到半导体检测器上。为了减少电子在传感器基板内的被散射(其会降低分辨率)，通常使得CMOS MAPS非常纤薄，从而使得大多数电子出离检测器的背面。随着材料科学的进步，对于工程设计的材料的成分需要更加严格的控制，并且精确地确定材料的特性变得更加重要。因此，需要不断地提高TEM分析方法(比如EELS)的分辨率，以便更好地表征材料。

发明内容
本发明的一个目的是改进透射电子显微镜的性能。根据本发明，使用第二检测器来确定由主检测器检测到的电子图样的位置。在一些实施例中，电子穿过主检测器并且由所述主检测器后方的第二检测器检测到。所述电子图样在第一检测器上的位置是通过电子在第二检测器中的位置而确定的。第二检测器提供关于所述图样的位置改变的快速且准确的信息。来自第二检测器的信息被用来保持所述图样(比如EELS谱)在主检测器上的恒定位置。前面相当宽泛地概述了本发明的特征和技术优点，从而可以更好地理解下面对本发明的详细描述。下文中将描述本发明的额外特征和优点。本领域技术人员应当认识到， 这里所公开的概念和具体实施例可以很容易被用作修改或设计用于实现与本发明相同的目的的其他结构的基础。本领域技术人员还应当认识到，这样的等效构造不背离如在所附权利要求书中所阐述的本发明的精神和范围。


为了更加透彻地理解本发明及其优点，现在将参照结合附图做出的下面的描述， 其中
图IA示出了能谱的低损失区域内的任意的电子能量损失谱。图IB示出了能谱的核心损失区域内的任意的电子能量损失谱。图2A示出了具有EELS能谱仪的扫描透射电子显微镜。图2B示出了具有EELS能谱仪的另一个扫描透射电子显微镜。图3示出了具体实现本发明的扫描透射电子显微镜。图4示出了图3的电子显微镜的一部分的放大视图。图5示出了可以与本发明一起使用的位置灵敏检测器。图6是示出了本发明的优选实施例的步骤的流程图。
具体实施例方式在透射电子显微术中，穿过样品的电子携带关于所述样品的信息并且在主摄影机检测器上产生图样。所述图样例如可以对应于样品的图像、衍射图样或能量损失谱。所述图样在检测器上的位置会受到由于多种原因导致的不断的小偏移的影响。温度改变和机械振动可能会导致所述电子束镜筒中的组件的小的位置改变，从而可能会偏移检测器上的电子图样。此外，主电子镜筒中的电不稳定性可能会导致主束中的电子能量发生变化，从而会改变检测器中的电子位置。当在用于EELS的能谱仪中测量电子时，能谱仪中的电和机械漂移也可能会导致谱位置中的改变。谱位置的不稳定性会影响显微镜的分辨率。举例来说，不稳定性会使得能谱中的峰发生扩展，从而使得峰位置较不精确。根据本发明的优选实施例，位置传感器检测电子并且提供快速反馈以便调节主检测器上的图样位置，从而保持稳定、恒定的位置。在一些优选实施例中，将实时位置灵敏检测器(PSD)放置在主检测器后方，并且检测穿过纤薄主检测器的电子。在其他实施例中，可以将所述PSD放置在主检测器旁边。在一些优选实施例中，主检测器上的图样是电子能谱， 并且PSD检测穿过主检测器的零损失峰内的电子的平均位置。来自PSD的反馈被用来保持主检测器上的零损失峰的相对恒定的位置。来自PSD的信号被用来生成补偿信号，其被施加到显微镜系统的一个或更多元件以便保持零损失峰的恒定位置。举例来说，可以调节主电子束镜筒的加速电压或者可以调节能谱仪中的电场或磁场，以便将所述峰返回其先前位置。本发明的实施例提供零损失峰或其他电子特征的位置的高分辨率实时反馈。尽管主检测器形成二维图像并因此需要二维像素阵列(所述二维像素阵列必须被读出以便记录图像)，但PSD优选地不形成图像，并且仅仅检测电子分布的重心。因此，PSD可以被设计成提供比主检测器更高的分辨率和更快的读出。尽管主检测器通常具有IOym到20 μ m的分辨率，PSD优选地具有好于约1 μ m的分辨率，并且优选地操作在优选地为IOOkHz或更快的速度下。PSD只需要检测主检测器上的图样的一小部分以便确定所述图样的位置改变，并且从而可以比主检测器小很多。举例来说， 可以把零损失峰保持静止在PSD的一个位置处，从而有效地稳定整个谱在主检测器上的位置。在一些应用中，PSD只需要提供关于在一个方向(比如EELS谱扩展的方向)上的位置的信息。现在可以实时地补偿导致摄影机检测器上的能量分辨率损失的波动而不管所述波动的来源。图3示出了具体实现本发明的TEM的一部分。图3的TEM 300与图2A中的类似， 其中在检测器234后方添加了第二检测器302。图4示出了检测器234和检测器302的周围区域的放大视图，其中在检测器234之前示出了电子能谱402。已经穿过样品214的电子230由棱镜222根据其能量色散，并且由成像光学元件232扩展到检测器234上。谱 402示出了(未按比例)沿着检测器234的垂直轴的不同位置处的相对电子数目。电子404 以很小的能量损失或者在没有能量损失的情况下穿过样品214，并且构成谱402的“零损失峰” 406。由于检测器234非常纤薄，其厚度通常小于35微米并且优选地小于约25 μ m,许多击中检测器234的电子404将穿过检测器234，并且在这一过程期间被某种程度地散射。 轨迹408是穿过检测器234的散射电子的路径实例。穿过检测器234的电子的百分比将取决于撞击在检测器234上的电子的能量以及检测器234的厚度和成分。在一些实施例中， 电子的能量介于大约200keV到400keV之间，检测器厚度介于15 μ m到35 μ m之间，并且超过百分之八的电子穿过检测器。检测器302提供关于零损失峰406的位置的信息。为了保持谱402在检测器302 上(从而是在检测器234上)的相对恒定的位置，检测器302的输出被馈送到电路304，所述电路304使用检测器302的输出来提供调节所述零损失峰的位置所需要的控制信号，以便保持恒定的位置。对于零损失峰的位置调节可以利用显微镜当中的影响所述零损失峰的位置的任何元件来执行。举例来说，所述调节可以是针对被施加到电子源210的加速电压、色散元件222中的电流或者漂移管中的电压。调节一些元件可能产生不合期望的结果(比如更改电子束聚焦)，并且将要调节的元件被选择成避免这样的结果。电路304可以是模拟电路、数字电路(微处理器、微控制器或逻辑阵列)或者模拟电路与数字电路的某种组合。电路304可以在模拟域内处理信号并且向显微镜提供模拟输出，或者可以将来自检测器302的信号转换成数字信号并且由电路304在数字域内对其进行处理，以便确定用以调节显微镜的所期望的输出信号。被施加到显微镜的信号是零损失峰或其他特征的位置改变的函数，并且可以利用算法、查找表或者任何其他方式从传感器 302的输出确定。由于检测器302的目的是检测谱的位置改变，因此其可以被设计成提供非常快速且精确的反馈。在优选实施例中，其不需要提供关于谱的形状或者关于谱的峰的绝对位置的信息。优选的PSD不需要能够形成图像的多个像素。优选的PSD提供对应于所述检测器上的电子分布的重心的信号。电子分布的“重心”是指电子能量被沉积到检测器上的位置的算术平均。一种类型的PSD包括在一维或二维中具有均勻电阻的单片PIN半导体光电二极管。当电子撞击在所述二极管上时，产生电子一空穴对。电流流向检测器的相对两端处的接触件，其中电流与相应的接触件与电子撞击位置之间的距离成反比。所述电流是高度线性的。PSD 例如可以从 Hamamatsu Corporation (Bridgewater, New Jersey)买至Ij。PDS的输出优选地关于传入电子分布的重心位置成高度线性。为了产生随位置线性变化的输出，所检测的整个特征(比如零损失峰)都应当撞击在PSD上。也就是说，所述特征在被用来稳定图样的同时不应当偏移出检测器。零损失峰通常非常狭窄，其处在大约 0. 2eV到大约2eV之间，并且零损失峰在检测器234上的宽度通常小于10 μ m。电子在主摄影机检测器234内的散射将增大其到达PSD时零损失峰的尺寸。由于检测器402仅仅确定撞击电子的重心，因此所述峰的扩展对于位置测量的精度没有影响或者只有很小的影响。 随着主检测器与PSD之间的距离增大，散射也增多。PDS通常被安装在主检测器后方大约 2mm处。PDS的尺寸优选地长于100 μ m，以便捕获来自零损失峰的散射电子。由于可能无法精确知道零损失峰在检测器上的初始位置，特别当最先接通仪器时，PSD应当足够大以便在其可能的位置范围内捕获到整个零损失峰。因此，优选的PSD处在大约Imm到大约30mm之间。一些PSD是模拟器件，其精度与其长度成反比。单片光电二极管PSD的位置测量精度通常是其长度的大约0.001倍，但是0. 0001倍长度的分辨率已经得到演示。一毫米的 PSD可以具有Iym或更好的分辨率。IOmm的PSD可以提供10 μ m或更好的分辨率。可以通过减小反馈环路的带宽以滤除噪声来提高分辨率，从而将IOmm检测器的分辨率降到5μπι 或者甚至2 μ m,但是这样做会使得读出变慢。优选的PSD将随着应用而不同，并且本领域技术人员可以针对具体应用优化尺寸、分辨率和速度。PSD优选地小于主检测器，优选地小于主检测器的相应维度的长度的大约1/2，小于大约1/4，或者小于大约1/10。在一个实施例中，检测器234大约是60mm长，且检测器402大约是一毫米或两毫米长。在美国专利号5，136，192中描述了 PSD，其被合并在此以作参考，并且在图5中示出。PSD 500由厚度为近似0. 25mm的纯硅平板515组成，并且在纯硅平板515 —侧提供有 P层517，在相对侧提供有η层519，从而得到p-i-n结构。在ρ层侧，所述PSD配备有两个测量接触件521和523，以便获得与位置有关的信号。所述η层配备有单个供电接触件525。此外还知道在一侧或全部两侧包括两个或更多接触件的PSD。举例来说，参见IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vol. SC_13，No. 3, pp. 392-399。应当提到的是，在图 5 中大大夸张了垂直方向的维度。 当电子527入射到两个测量接触件521和523之间的一点上时会产生电荷载流子对529，所述电荷载流子分别通过ρ层和η层到达测量接触件521、523和供电接触件525。 当把具有正确极性的电压源533连接在供电接触件525与参考点531之间时，所生成的电荷载流子529导致从电压源533的正极到供电接触件525的光电流Iph。该光电流分布在测量接触件521和523之间，从而分别导致电流I1和12，其中有IJI2=Ipht5测量电流I1和 I2的数值取决于电子527入射在层517上的位置。测量接触件521和523处在与PSD 500 的中心“M”的距离L处，并且电子527在与中心M的距离“d”处入射在层517上，其中d可以从+L (电子在左侧测量接触件521附近入射在PSD上)变化到-L (电子在右侧测量接触件523附近入射在PSD上)。测量电流I1和I2等于 1=1^(1+(1/1)/2 ；以及 I2=Ipa (1+d/l)/2
将d/L定义为X，则通过把对应于I1和I2的等式除以其和可以获得以下表达式
X代表撞击电子的重心与检测器的中心M的距离。优选的PSD是高度线性的，也就是说电流I1和I2以线性方式取决于电子撞击处与传感器末端的距离。可以在电路304中在模拟域内快速执行计算，或者可以将电流转换成电压、进行数字化并且可以在数字域内执行处理。X的改变表明电子分布的重心位置已发生偏移，并且电路304基于X的改变确定将要针对系统做出的调节以便把电子分布的重心位置移回其原始位置。电路304可以向所述镜筒的元件提供模拟反馈，或者可以提供数字反馈。所述调节例如可以包括改变主束的加速电压，或者调节能谱仪217中的电场。另一种类型的PSD是双光电池(也被称作“双电池”)，其具有两个光电二极管，所述两个光电二极管之间是纤薄边界。零损失峰可以居中于所述两个光电二极管之间的屏障处，从而两个光电二极管中的电流相等。对束位置进行调节以保持两个电流之间的平衡。类似地可以使用象限光电池单元。图6是示出了本发明的优选方法的流程图。在步骤602中，将电子束导向样品。在步骤604中，电子撞击在纤薄谱检测器上，以便确定所述样品的能量损失谱。在步骤606中， 穿过所述纤薄谱检测器的电子撞击在PSD上。在步骤608中，从PSD确定零损失峰的重心的数值。在步骤610中，所述系统确定零损失峰的重心位置自从上一次测量之后是否发生了偏移。在步骤612中，将信号施加到电子束镜筒的元件，以便调节零损失峰的位置。图6 示出了重复步骤602到610。所述处理优选地是连续的，其中电子束被导向样品，并且谱检测器随着更多电子穿过样品而累积数据。虽然图6示出了分立的步骤，但是应当理解的是， 在一些实施例中，所述步骤可以同时发生，其中反馈是连续的以便保持零损失峰的位置。虽然前面描述的实施例被用于EELS能谱仪，但是本发明也可以被用来稳定电子检测器上的任何检测器图样(比如衍射图样或图像)的位置，这是通过检测所述图样在PSD 上的一部分(比如衍射图样上的圆点或者图像上的斑点)而实现的。
一些电子可能会从检测器302反向散射到检测器234中，并且导致错误的读数。通过使得检测器302为小的来减少反向散射。还可以通过增大检测器302与检测器234之间的距离来减少反向散射，虽然增大所述距离还会扩展在检测器302处的来自零损失峰的信号并且需要更大的检测器302。可以通过经验确定减少反向散射并且同时提供足够的位置精度的最优距离。由于检测器302的尺寸和位置是固定的，因此可以确定反向散射，并且可以修改来自检测器234的图像以便补偿反向散射。在另一个实施例中，对于检测器302可以使用塑性检测器，其大大减少反向散射。虽然优选实施例在纤薄主检测器后方使用PSD，但是在一些实施例中，PSD可以被定位成邻近主检测器，也就是说处在主检测器上方或下方。可以使用偏转器以便将谱周期性地移位到PSD以进行测量，随后在校正了任何偏移的情况下将谱移回主检测器。此外， PSD可以检测其位置偏离主检测器的特征。举例来说，可以在PSD上检测零损失峰，同时在与PSD处在相同平面内的主检测器上检测核心损失谱。虽然在前面的实施例中描述了一维PSD，但是也可以使用二维PSD (比如象限检测器或者在四侧带有接触件的单片PIN 二极管)在二维中检测图样的一部分，以便在二维中将图样稳定在主检测器上。“零损失峰”指的是在没有或者只有很小能量损失的情况下穿过样品的电子。这样的电子在穿过第一检测器时将损失能量，并且该术语不适用于在穿过第一检测器时所损失的或未损失的能量。术语“位置信息”的意思与图像信息相反，其是指关于传入电子分布的重心的相对位置的信息，而不是来自二维像素阵列的信息，后者提供关于撞击在每一个像素内的电子数目的信息。虽然详细描述了本发明及其优点，但是应当理解的是，在不背离由所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对这里所描述的实施例做出各种改变、替换和更改。此外，本申请的范围并不意图受限于在说明书中所描述的过程、机器、制造品、物质成分、措施、方法和步骤的具体实施例。本领域普通技术人员通过本发明的公开内容将很容易认识到，根据本发明可以利用与这里所描述的相应实施例执行基本上相同的功能或者实现基本上相同的结果的现有或后来将要开发的过程、机器、制造品、物质成分、措施、方法或者步骤。因此，所附权利要求书意图将这样的过程、机器、制造品、物质成分、措施、方法或者步骤包括在其范围内。
权利要求
1.一种用于透射电子显微镜(300)的电子检测系统，其包括第一传感器(234)，其用于检测已穿过样品(214)的电子的图样；第二传感器(302)，其用于检测所述电子的图样的位置，所述第二传感器提供反馈以便调节所述图样在第一检测器上的位置。
2.权利要求1的电子检测系统，其中，第二传感器(302)具有比第一传感器(234)高的位置分辨率，并且其中第二传感器提供比第一传感器快的位置读出。
3.任一条在前权利要求的电子检测系统，其中，第二传感器(302)提供位置信息而不是图像信息。
4.任一条在前权利要求的电子检测系统，其中，第二传感器(302)包括单片PIN传感器或双光电池。
5.任一条在前权利要求的电子检测系统，其中，第二传感器(302)被放置在第一传感器(234)后方并且检测出离第一传感器(234)的背面的电子。
6.任一条在前权利要求的电子检测系统，其中，所述电子检测系统是电子能谱仪，其包括色散元件(222)，其用于根据已穿过样品(214)的电子的能量来分离所述电子；根据任一条在前权利要求的电子检测系统，其中第一传感器(234)足够纤薄，从而使得进入该传感器的正面的电子的很大比例通过第一传感器的背面出离该传感器；第二传感器(302)被放置在第一传感器后方并且检测通过第一传感器的背面出离该传感器的电子，并且提供代表具有指定能量的电子在第一传感器上的位置的电子信号。
7.任一条在前权利要求的电子检测系统，其中，第一传感器(234)是CMOS传感器。
8.任一条在前权利要求的电子检测系统，其中，第二传感器(302)检测穿过第一传感器(234)的来自样品(214)的零损失峰信号(102，M2)。
9.任一条在前权利要求的电子检测系统(217)，其中，第一传感器(234)的厚度小于 35 μ m0
10.一种透射电子显微镜(200)，其包括电子镜筒，其用于生成电子、将电子导向样品(214)以及将穿过所述样品的电子投射向检测器；根据任一条在前权利要求的电子检测系统(217)；利用来自第二传感器(302)的信息调节所述电子镜筒以便利用来自第二传感器的位置信息稳定第一传感器(234)上的图样的位置的装置。
11.权利要求10的透射电子显微镜(200)，其中，所述电子镜筒包括电子能谱仪(250)， 并且其中利用来自第二传感器(302)的信息调节所述电子镜筒以便稳定第一传感器上的图样的位置包括利用第二传感器上的零损失峰(102，242)的位置来稳定电子能量损失谱在第一传感器(234)上的位置。
12.权利要求11的方法，其中，调节所述电子镜筒以便稳定图样的位置包括调节能谱仪(250)的元件。
13.一种操作透射电子显微镜(200)的方法，其包括将电子束(213)导向样品(214)；利用第一传感器(234)检测已穿过所述样品的电子的图样；利用第二传感器(302)检测穿过所述样品的一部分电子的位置；利用来自第二传感器的位置信息调节所述电子的图样在第一传感器上的位置。
14.权利要求13的方法，其中利用第一传感器(234)检测已穿过样品(214)的电子的图样包括检测能量损失谱 (100)；利用第二传感器(302)检测穿过所述样品的一部分电子的位置包括利用位于第一传感器后方并且检测已穿过第一传感器的电子的第二传感器来检测零损失峰(102，242)的位置；以及调节所述电子的图样在第一传感器上的位置包括调节电子加速电压或调节所述能谱仪。
15.权利要求13或权利要求14的方法，其中，第一传感器(234)包括二维像素阵列，并且其中第二传感器(302)提供位置信息，第二传感器提供能从第一传感器获得的更高分辨率的位置信息，并且第二传感器能够在比第一传感器能提供位置信息的更短时间内提供位直fe息。
全文摘要
本发明涉及一种用于透射电子显微镜的检测器系统，其包括用于记录图样的第一检测器和用于记录所述图样特征的位置的第二检测器。第二检测器优选地是位置灵敏检测器，其提供可以被用作反馈以便稳定所述图样在第一检测器上的位置的精确且快速的位置信息。在一个实施例中，第一检测器检测电子能量损失电子谱，并且位于第一检测器后方并检测穿过第一检测器的电子的第二检测器检测零损失峰的位置并且调节电子路径，以便稳定所述谱在第一检测器上的位置。
文档编号G01N23/08GK102384922SQ201110246288
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者S. 库伊曼 C., J. P. 舒尔曼斯 F., 吕肯 U. 申请人:Fei 公司