K-M花样分析法测定薄晶体厚度和消光距离的不确定度评定

摘要：

本文通过分析200 kV加速电压条件下,单晶Si薄膜样品的透射电子显微镜(TEM)双束会聚束衍射(CBED)Kossel-M?llenstedt(K-M)花样,测定了单晶Si薄膜样品的局部厚度和Si晶体(400)晶面的消光距离ξ400.分析了影响测量不确定度的因素,并运用一阶偏导的方法讨论了各个因素对测量不确定度的影响系数,依据GB/T 27418-2017《测量不确定度评定与表示》对实验估计值进行了不确定度评定.结论如下:被测Si晶体局部厚度的实验估计值为239 nm,其合成标准不确定度为5 nm,相对标准不确定度为2.2％;包含概率为0.95时,包含因子为2.07,扩展不确定度为11 nm;加速电压为200 kV时,Si晶体(400)晶面的消光距离ξ400的实验估计值为194 nm,合成标准不确定度为20 nm;包含概率为0.85时,包含因子为1.49,扩展不确定度为30 nm.影响试样厚度t0合成标准不确定度的主要因素是相机常数、加速电压和试样厚度;影响消光距离ξ合成标准不确定度的主要因素是相机常数、加速电压和消光距离.双束K-M花样测量数据的测量不确定度u(?θi)对消光距离不确定度的影响约是对试样厚度不确定度影响的n i(ξ/t)3(ni为正整数,ni≥1)倍,对拟合直线斜率的不确定度的影响是对截距不确定度影响的ni倍.如果试样有一定厚度,即ni>1,则用TEM双束会聚束衍射K-M花样分析薄晶体厚度的不确定度较小,而用此方法分析消光距离的不确定度较大.

关键词：会聚束电子衍射、厚度测定、消光距离、不确定度

所属期刊栏目：71

分类号：R115;O6;O21

在线出版日期：2022-07-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：373-382