Основы наноелектроники / Основы наноэлектроники / ИДЗ / Книги и монографии / Нанотехнологии (Пул), 2005, c.325
.pdfГлава з. Методы измерений
кубической решетки они являются отношениями отрезков, отсекаемых плоско стью на декартовых координатных осях х, У, {. Расстояние d между соседними кристаллографическими плоскостями с индексом (h k 1) для простой кубической
решетки с параметром решетки а выражается весьма просто:
(3,3)
так что, чем больше индексы плоскости, тем больше брэгтовскийугол дифрак ции 8. На рис. 3.2 показаны расстояния для плоскостей (110) и (120), где индекс 1 соответствует плоскостям:, параллелъным направлению оси {. ИЗ соотношения (3.3) и рис. 3.2 ясно, что плоскости с большими индексами расположены ближе друг к другу, а согласно уравнению (3.2) брэгговский угол для них - больше. Яркости рефлексов от разных кристаллографических плоскостей также зависят от индек сов (h k 1). для некоторых плоскостей амплитуда отраженного луча равна нулю. Отношения яркостой помогают определить тип кристаллической решетки. На
|
пример, в одноатомной ОЦК решетке |
~lIk~G |
дифракционные пики наблюдаются |
|
|
.' |
только от таких плоскостей, для кото- |
|
рых выполняется условие h + k + 1= n, |
.' |
где n - четное число, а для ГЦК решет |
ки - только от плоскостей, у которых |
|
либо все индексы четные, либо все - |
|
|
нечетные. |
dsin О
Рис. 3.1. Отоежеаве рентгеновского пучка, падающего под yrлом 8 к двум параллель
ным плоскостям, разделенным расстояви
ем d. Показена разность длины путей 2dsin8
при отражении от Э1ИХ двух плоскостей.
,,"
плоскости
•120.
плоскости
Рис. 3.2. для двумерной кубической ре шетки показаны пары плоскостей (110) и (120), перпендихулярныхк поверхности, и расстояния d между ними.
~ получения полной информа ции о кристаллической структуре рент
генограмма записывается при враще
нии образца относительно трех взаим но перттендикулярных осей. Это обеспечивает полноту информации по различным кристаллографическим плоскостям решетки. Следующим ша гом анализа является обработка этих данных для выявления положений ато мов в элементарной ячейке посредст- вом математической операции, назы ваемой преобразованием Фурье. это преобразование позволяет определить, к какой именно пространствеиной группе из 2ЗО-ти принадлежит данный образец, а также параметры решетки а, Ь, с и углы а. (J. у между ними. Кроме того, могут быть вычислены и положе ния атомов в элементарной ячейке.
3.2. Структура ~
в качестве примера определения структуры посредством дифракции рентгеновских лучей рассмотрим рент
генеграмму нанокристаллического ни
трида титана, полученного пугем хи
мического осаждения из газовой фазы,
с распределением размеров зерен, по
казанным на рис. 3.3. Результат рент геновского дифракционного сканиро вания показан на рис. З.4, линии по
мечены индексами соответствующих
им кристаллографических плоско стей. Тот факт, что все линии имеют либо все четные, либо все нечетные
индексы, позволяет определить тип
решетки как ГЦК. ИЗ этих данных видно, что ТiN кристаллизуется в ГЦК решетку типа NaC1, отсюда также мож но получить значение постоянной ре шетки а = 0,42417 нм.
Ширина брэгговских пиков на ут ловой зависимости амплитуды, пред ставленной на рис. З.4, содержит ин формацию о среднем размере зерна в образце ТiN. Так как ширина пиков
определяется не только размером зер
на, но и внугренними напряжениями,
инструментальным уширением линий
и др., то для корректного извлечения
из рентгеноструктурных данных раз
меров зерен необходимо учесть инст
рументальное уширение и вычесть
вклад внугренних напряжений. В предположении сферичности зерен, их диаметр D зависит от объема V как
(3.4)
Разные способы коррекции данных о ширине линий дают величину сред
'"
~ |
10 |
15 |
" |
|
Размер зерна, нм |
||
Рис. 3.3. Гистограмма распределения раз меров зерен нанокристадяического 1iN по результатампросвечивающейэлеК1]ЮННОЙ микроскопии(ТЕМ). Пареметрылоraриф мически-нормальиойаппроксимирующей штриховойлинииDo = 5,8 нм, о = 1,71 нм.
-~ |
|
[ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
f |
|
- |
|
|
|
|
|
|
iв |
|
|
~ |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
"~ |
|
|
|
|
~a |
|
|
|
|
|
|
|
~ |
~ |
|
||
|
|
|
|
|
~ |
|||
" |
|
|
|
|
|
а |
||
|
|
00 |
|
00 2iJ.~ |
" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Рис. 3.4. Данные рентгеновской дифрак ции на нанокристаллическом 1iN с разме ром зерна, покаванным на рис. 3.3. Облу чение производилось линией ка молибде на с длиной волны А = 0.07093 нм. Рентгеновскиелинии помечены соответст вующими им индексами кристаллеграфи ческ:ихплоскостей (h k l). Orметим, что эти индексы либо все четные, либо все нечет ные, как и ожидалось Д}lЯ ГЦК структуры. Неотмеченная слабая линия при 2е = 15' возникла из-за неидентиФицированной
примеси.
него размеразернамежду 10 и 12 нм, что несколько больше, чем результат, пред ставленный на рис. 3.З, полученный путем просвечивающей электронной микро СКОПИИ.' Таким образом, рентгеновская дифракция позволяет оценить средний
Глава з. Методы измерений
PcП.~I!lo"""'~ffrreiio.8~ й~~~==:~i~
СlCIfй ПY'lо/{
Порошковый образец __"'-_ Конусдиф
|
рвгировав |
'"·,,8 ,.-..' |
wихлучей |
|
|
Ii (о) I Ii1111 ( о )] |
|
Рис. 3.5. Метод Дебая-Шеррера дифрак ции на порошке. Показена схема установ ки (вверху), траектория рентгеновского пучкадля брэrroвского угла (J (внизу слева) и изображения дифракционных колец на фотопленке от конически расходящегося пучка (внизу справа).
размер зерна, но для определения дей
ствительного распределения размеров
зерен необходим электронный микро
скоп.
Другой подход к определению уг лов дифракции, удовлетворяющих ус ловию Брэгга-Вульфа, состоит в ис
пользовании порошка и называется
методом Дебая. Схема метода показана на рис. 3.5. Монохроматический рент геновский луч падает на образец по рошка, обычно находящийся в тонко стенной стеклянной колбе. Колбу ино
гда вращают для лучшего сглаживания
дифракционной картины. Конически расходяшийся пучок лучей образуется
для каждого угла 20, при котором (J удовлетворяет условию Брэгга-Вульфа, и попадает на полосу фотопленки, распо ложенную по дуге окружности. Из рисунка видно, что брэгговский угол () = Sj4R, где S - расстояние между двумя соответствующими рефлексами на пленке, а R - радиус окружности, образуемой пленкой. Таким образом можно получить все брэгговские углы за одно облучение рентгеновским пучком. Метод Дебая часто используют ДЛЯ идентификации образцов. Для облегчения процесса идентифика ции дебаеграммы более 20000 веществ находятся в общедоступной базе данных. Этот метод часто использовался ДЛЯ распознавания структуры наночастиц, полу
ченных в порошке.
Рентгеновская кристаллография помогает изучать ряд изоморфных кристал лов, то есть кристаллов с одной и той же структурой, но разными постоянными решетки, такие как серии твердых растворов Ga]_-хIп# или GaAs]_))b-х, где х мо жет принимать значения от О до 1. для этих кубических кристаллов постоянная решетки а зависит от х, так как атом индия больше галлия, а атом сурьмы больше мышьяка, как можно увидеть в Таблице В.1. В этом случае закон Вегарда (уравне ние (2.8» из параграфа 2.1.4 является хорошей аппроксимацией для оценки вели
чины а по известному Х, или х при известном а.
3.2.3. Определениеразмеров частиц
в предыдущемпараграфе обсуждаласьметодика определенияразмеров зерна по ликристаллическогоматериалас помощью рентгеновскойдифракции. Эти зерна могут иметь размеры от типичныхдля наночасгицдо много больших частиц ми кронных масштабов, тесно связанных в поликристаллический материал. Это - объемный, или кластеризованный, предельный случай. Противоположный пре дельный случай - это зерна или наночвстицы, нахолящиеся в некоем субстрате,
3.2. Структура ~
Рис. 3.6. Микрофотография полианилиновых ваночастиц в полимерной матрице,
сделанная на просвечивеющем электронном микроскопе.
так что расстояния между ними больше их характерных размеров. Полезно знать,
как можно измерять размеры или диапазоны размеров таких диспергированных
частиц.
Самый прямой способ определения размеров микронных частиц - это по смотреть на них в микроскоп. Для наночастиц эту функцию выполняет просве чиваюший электронный микроскоп, обсуждаемый в параграфе 3.3.1. На рис. 3.б показана микрофотография частиц полианилина с диаметром около 100 нм, дис пергированных в полимерной матрице, сделанная на таком микроскопе.
Другой способ определения размеров частиц заключается в изучении рассе яния на них света. Рассеяние зависит от соотношения размеров частиц d и ДЛИ~ ны волны падающего светаА. , а также от его поляризации. Например, рассеяние белого света с длинами волн в диапазоне от 400 нм (синего) до 750 нм (красно го) на молекулах азота и кислорода с размерами 0,11 и 0,12 нм соответственно объясняет, почему днем небо кажется голубым, а солнце на рассвете и закате -
красным.
При определении размеров частиц используется монохроматический (с од ной ДЛИНОЙ волны) лазерный луч, который рассеивается на определенный угол
|
|
|
|
|
|
1/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
-+--++ |
ж+ttl-+-t |
-+t+t |
нt---f |
-+++t+ |
Нt- |
++t+tж |
t '4.0 |
|||||||||||
.... +--+-+++tt+It |
--+t+++I-Ж |
+-++жж |
tt-++ж+ttt |
'4 0 |
||||||||||||||
70.0 +-+-н-ж-++ |
|
|
|
|
|
|
|
|
,... |
|||||||||
.... +--I-I+Н+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.., |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
.... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,.. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
.... +---+-+++++ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.0 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
.... |
+---f-++Ж |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 0 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
||
30R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u |
...., |
|
.... |
|
|
|
|
|
Размер, мкм |
|
,.... |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,....u |
|||||||||
,м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L'" |
|
|
Доля частиц, % |
||||
Пропускание света, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
' .... ,--,---,.-ггrпг-",...,.тrrттт-..,..,...ГТ |
1=т---г-,-"Т""ТТПl1".... |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3.7. Измерения распределения размеров частиц проводящего полимера, дис пергированноro в органической жидкости, при освещении лазерным лу чом. Размеры лежат вдиалазоие от 9 до 30 им с максимумом при 12 им.
(обычно 900) при парадведьной и перпендикулярной поляризации. Измерение интеисивностей рассеяния дает размер частиц, их концентрацию и показатель преломления. для интерпретации данных о рассеянии на частицах с размерами d < 0,1)" что имеет место при рассеянии видимого света наночастичами, исполь зуется теория Рэлея. Пример определения размеров наночастиц органической су спензии с размерами от 9 до 30 нм И максимумом при 12 нм методом рассеяния лазерного луча показан на рис. З.7. Метод применим к наночастичам с размерами более 2 нм. для меньших частиц следует использовать другие методы.
Частицы с размерами менее 2 нм удобно измерять масс-спектрометром. Схе ма типичного газового масс-спектрометра показана на рис. З.8. Наночастичы ио низируют бомбардировкой электронами, испускаемыми разогретым катодом (1)
вионизационной камере (1). Эти положительные ионы ускоряются разностью потенциалов V между выталкивающей (R) и ускоряющей (А) пластинами, затем фокусируются системой линз L, диафрагмируютоя щелью S и затем поступают
вмасс-анализатор. Магнитное поле В анализатора, ориентированное перпенди кулярис плоскости рисунка, действует на частицы с силой F = qvB, которая ис кривляет пучок на 900 с радиусом r, после чего он попадает на коллектор ионов. Огношение массы частицы т к ее заряду q дается выражением
т |
= |
в'г' |
(З.4) |
|
q |
2V |
|||
|
в каждой конкретной установке радиус кривизны r обычно фиксирован, так что для фокусировки на детекторе ионов разных масс изменяют либо магнитное поле
3.2. Структур" ~
Магнитное: поле
Масс-анализатор
K=eICI'Op
ИОНОВ
ИСТОЧН}{К
ИОНОВ
Рис. 3.8. Схема масс-спектрометра, использующего 90· магнитный масс-анализатор. Показавы детали источника ионов: А - ускоряющая пластина, ИЛИ экс трактор, Е - электронная ловушка, f - нить накаливания, 1 - ионизацион ная камера, L - фокусирующие линзы, R - отражатель частиц, S - щели. Магнитное поле в масс-анализаторе перпвндикулярно плоскости рисунка.
В, либо ускоряющее напряжение V. Заряд ваноразмерных ИОНОВ обычно извес тен, так ЧТО практически определяется их масса. Так как материал наночастиц
также известен, то определена и их плотностър = т/У, а, следовательно, линей ный размер можно оценить как кубический корень из объема: d = у/3 = (m/р)'".
Описанный масс-спектрометриспользуетстандартнуюконфигурациюмаг нитого поля масс-анализатора.Современныемасс-спектрометрымогут иметь другие конфигурацииполя, напримерквадрупольную,или масс-спектрометрна
основе измерения времени пролета, у которого каждый ион получает одинако
вую кинетическуюэнергиюmv2/2 во время ускорения в ионизационной камере, так что более легкие ионы движутся быстрее и достигают детектора раньше, чем более тяжелые ионы, обеспечивая таким способом разрешение по массе.
На рис. 3.9 показан такой время-пролетный масс-спектр для сажи, полученной лазерным испарением мишени, состоящей из лантана и углерода. Верхний масс спектр (а) на рисунке, полученный на первоначальном неочищенном экстракте са
жи, содержит линии нескольких фуллеренов: С60, СЮ, С76' С7в, Св2, СВ4 И исы. По следний cooтвeтcrвyeт эндоэдрическому фуллерену, а именно: См с атомом лантана
внутри. Второй (б) и третий (в) масс-спектры получены на последовательных стади ях выделения LaCS2 из смеси других фуллеренов методом, называемым высокопро изводительной жидкостной хроматографией.
Глава З. Методы измерений
3.2.4. Структураповерхности
для получения кристаллографической информации о приповерхностных слоях материала используется методика дифракции низкоэнергетических электронов. Так как электроны малых энергий (10-100 эВ) проникают в образец лишь очень
,,)
С60 с"
с" сас"
(6)"-- U u л 11
с"
с" сас"
(в)
|
|
|
сас" |
|||
|
.. |
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
з5 |
40 |
45 |
||||
Время продета (мкс)
Рис. 3.9. Время-пролетный масс-спектр сажи, образованной при лазерном испаре нии лантано-углеродной мишени, демон стрирующий наличие фуллеренов СБО' С7О'
С;6' С78, С82' С84 И laC82.Спектры относят ся к первоначальному экстракту сажи (а),
фракции, выделенной на хромагографиче ской колонке (6), второй фракции, полу ченной из первой после разделения в дру гой колонке с целью выделения эндоэдре ческого фуллерена иС82 (в).
неглубоко, дифракционная картина
отражает положение атомов в поверх
ностном слое. Если в образовании ди фракционной картины участвуют и дрyrие слои атомов, вклад глубже ле
жащих слоев имеет меньшую интен
сивность. Электронный пучок ведет себя как волна и отражается от крис таллографических плоскостей анало гично рентгеновскому пучку. Его ми на волны;' , называемая длиной волны де Бройля, зависит от энергии Е, выра
женной в электронвольтах, следующим
образом:
(3.6)
что отличается от уравнения (3.1) для рентгеновских лучей. Так, электрон с энергией 25.2 эВ имеет длину волны
де Бройля ;. , равную длине связи
Ga - As в арсениде галлия (з1/2а/4 =
0,2442 им), где постоянная решетки а =
0,565 им. Видно, что электроны низких энергий хорошо подходят для дифрак ционных методов измерения. Другим способом определения постоянной ре
шетки приповерхностного слоя явля
ется дифракция высокоэнергичных
электронов под скользящими углами,
при которых проникновение луча под поверхность минимально. Когда ()в ус ловии Брэгга-Вульфа мал, ;. так же должна быть малой, а энергия Е, в со ответствии с (3.6), - большой, отсюда и необходимость в высокоэнергичных электронах при дифракции под малы
ми углами.
3.3. Микроскопия ~
3.3. Микроскопия
3.3.1. Просвечuвающаяэлектроннаямикроскопия
Электронный пучок можно использовать не только для получения кристалло графическойинформациио поверхностинаночастицы,но и для созданияизо браженияповерхности.Такуюроль он и играетв электронноммикроскопе.Да лее будет обсуждатьсянесколько способов использованияэлектронныхпучков для полученияизображенийс использованиемразного типа электронныхмик
роскопов.
В просвечивеющемэлектронном микроскопе электроны из некоторого ис точника, например, электроннойпушки, попадаютна образец,рассеиваютсяпри прохождении сквозь него, фокусируются объективной линзой, проходят через увеличительную (проекторную) линзу и, наконец, создают искомое изображе ние. эту последовательностьможно увидетьна рис. З.I0 при рассмотрениислева направо. Длина волны электронов в падающем пучке выражается формулой (З.6), которую удобнее использоватьв виде
ИМ, |
(3.7) |
где энергия, полученная электронами, Е = eV, а V - ускоряющее напряжение, выраженное в киловольтах. Если присугствуют удаленные друг от друга тяжелые атомы, то они дают основной вклад в рассеяние со средним уrлом рассеяния fJ, выражающемся как fJ - лjd, где d - средний диаметр таких атомов. для ускоряю щего напряжения 100 кВ и среднего диаметра атомов 0,15 нм получаем f) - 0,026 радиана, или 1,5°. Изображение формируется вследствие того, что разные атомы рассеивают и поглощают быстрые электроны с разной эффективностью. Когда отдельные атомы тяжелых элементов находятся на расстоянии, большем не скольких параметров решетки, их можно в некоторых случаях разрешить этой методикой.
Электроны гораздо сильнее взаимодействуют с веществом, чем рентгенов ские лучи или нейтроны со сравнимой энергией или длиной волны. Для обычно го упругого рассеяния электронов с энергией - 100 кэВ среднее расстояние, про
ходимое электроном между двумя актами рассеяния в веществе, называющееся
длиной свободного пробега, составляет от нескольких десятков нанометров для
легких атомов до десятков, или, возможно, сотен нанометров для тяжелых ато
мов. Лучшие результаты электронная микроскопия дает для пленок с толщиной, сравнимой с длиной свободного пробега. Существенно более тонкие пленки рас сеивают слишком мало для получения полезных изображений, в то время как в более толстых пленках преобладает многократное рассеяние, размывающее изображение и делающее его трудно интерпретируемым.
На просвечиваюшем электронном микроскопе можно получать изображе
ния и с помощью электронной дифракции от ограниченной области (SAED),
Глава З. Методы измерений
|
|
Традиционная проовечиваюшая электронная микроскопия |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
Obj |
• |
Prnj |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Ар |
|
Lens |
SAED |
Изображение |
|||
|
|
1 |
|
|
Lens |
|
|
||||
|
|
|
|
Ар |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
Детектор |
|
|
т |
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ар |
Cond |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Ар Obj |
|
l"" |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Lens |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Сканирующая электронная микроскопия
•
Рис. 3.10. Схема прохождения лучей в традиционной просвечивающей электрон ной микроскопии (пyrь сверху) и сканирующей просвечивающей элек тронной микроскопии (путь СНИЗу). Показены положения апертур при дифракции электронов от ограниченной области образца (SAED) (Ар) и образца (Spec), а также объективной (Obj) и проакторной (Proj), или конденсорной (Сопё), линз.
помещая апертуру в пучок между объективной и проекторной линзами, пока занными на рис. 3.10. Основная часть электронного пучка, прошедшего через образец, состоит из электронов, вообще не претерпевших рассеяния. В этом
пучке также присутствуют электроны, потерявшие часть энергии из-за неупру-
|
Основной |
|
электронный |
Детектор |
пучок |
вторичных |
|
электронов |
Детектор |
|
отравившикоя |
|
электронов |
ТП
Флюоресценг-
ный экран или фотопленка
|
Рентгенов |
|
ский детектор |
|
ТП |
СП Детекторыпроходя |
|
ffi |
шихэлектронов |
втемном (ТП)
,н светлом (СП) поле
~Детектор
I потерь энергии
электронов
Рис. 3.11. Расположение детекторов сигна
гого рассеяния без изменения направ
ления полета, и электроны, отражен
ные от различных кристаллографиче ских плоскостей (h k 1). Для получения того, что называется изображением на светлом поле, апер тура вводится так, чтобы проходил только основной не отклоненный пу чок, как показано на рис. 3.11. Изоб ражение на светлом поле наблюдается на детекторе или экране. Детали изо бражения в темном поле зависят от конкретного луча (конкретной (h k 1) плоскости), выбранного для получе ния изображения. На рис. 3.11 пока
заны положения апертур светлого
и темного поля. Для иллюстрации этой техники получения изображений на рис. 3.12 приведсны изображения
ла в колонне электронного микроскопа. |
сплава железа с аустенитной ГиК |
3.3. Микроскопия ~:)
(а) |
1(6) |
(в) |
Рис. 3.12. Снимки у'-прециnитатов Ni2(n ,Al) диаметром 2-3 им в супереплаве на основе железа, полученные на просвечявающем электронном микроскопе: (а) -
взоне дифракции от [100] ГЦК наблюдаются большие яркие пятна от супереплава
ислабые точки от преципитагов, (б) - снимок в светлом поле, покеэывеюший по ля упругих напряжений размером около 25 нм вокруг едва видимых частиц у'-фа эы, (в) - снимок в темном поле, полученный с дополнительной апертурой методом электронной дифракции от ограниченной области образца (SAED), пропускаю щей дифракционные лучи от у'-частиц, отмеченные на (а) стрелкой. На последнем изображении ясно видны у'-преципитаты.
структурой, содержащей 2-3 нанометровые у'-преципитаты Niз(1i,Al) с ГЦК структурой. Дифракционная картина на рис. 3.12а, полученная без примене ния фильтров, СОСТОИТ из больших ярких рефлексов от сплава и очень малень ких тусклых рефлексов от у'-наночастиц. На изображении в светлом поле, по казанном на рис. 3.12б, у'-частицы едва видны, но созданные ими поля упру гих напряжений размерами около 25 нм видны отчетливо. Если для электронной дифракции от ограниченной области выбрать апертуру так, что бы проходил только ЛУЧ, указанный на рис. 3.12а стрелкой, то на получившем ся изображении темного поля, представленном на рис. 3.12в, хорошо видны положения у'-преципитатов.
для увеличения количества информации, получаемой из снимка, и изучения деталей, интенсивность которых близка к шуму, можно использовать специаль ные приемы обработки изображений. Если провести обработку изображения вы сокоэффективным методом быстрого преобразования Фурье, можно получить информацию, аналогичную результату такого преобразования обычной лифрак циоиной картины. Пример преимущества обработки изображений покаэан на ряде изображений наночастицы Ni в Si02 субстрате на рис. 3.13. На рис. 3.13а по :казано оригинальное изображение, на 3.136 - результат быстрого преобразова ния Фурье предыдущего снимка, напоминающий дифракционную картину, на рис. 3.13в-3.13д - последовательные стадии обработки изображения, а на 3.13е - изображение субстрата, полученное вычитанием изображения частицы. Наконец, на рис. 3:13ж показана реконструкция наночастицы на основе полу
ченных данных.