EBSD
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技術原理 |
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電子背向散射繞射（Electron Back Scatter Diffraction, EBSD） |
EBSD是一種利用繞射電子束來鑑別樣品結晶學方位的技術，在半導體產業中，經常會利用此種技術來研究材料微觀組織。EBSD的探頭裝置在聚焦離子束顯微鏡（Focused Ion Beam, FIB）中，樣品表面與電子束方向傾斜角度約呈70度，電子束打在樣品後，會產生反彈的背向散射電子，在經過表面晶體結構時會產生繞射，形成菊池線與菊池花樣；其攜帶著樣品表面晶粒方位的資訊，進入探測器中，藉此判斷其每一顆晶粒的方向性。
在知道樣品表面每個位置的繞射狀態與每一顆晶粒的方位後，再利用這些資訊去進一步分析晶界（Grain boundary）、晶粒方位（Orientation）、織構（Texture）及應變（Strain）等。此外亦可搭配 EDX 做協同分析，進行相鑑定（Phase identification）與相之分布的分析。
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應用分析 |
- 次結構組織分析
- 晶粒尺寸/晶界分析
- 晶粒取向分析
- 相鑑定與其分布分析
- 變形與再結晶分析
- 織構分析
- 應變分布分析
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應用實例 |
Orientation Map |
Phase Map |
Grain size distribution |
Misotientation angle distribution |
Pole figure |
Inverse pole figure |
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常見問題 |
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Q1. EBSD分析樣品可接受尺寸如何? |
A. 一般長寬高不超過 1cm x 1cm x 0.5cm，但分析前建議和技術單位討論。
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Q2. EBSD樣品製備要求? |
A. 整體來說，樣品的分析面需製備的夠平整才可執行 EBSD 分析，樣品的平整度將直接影響 EBSD 成像品質。不同的樣品有不同製備方式，常見的方式有研磨拋光、電解拋光、離子拋光等。
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Q3. 晶粒間的方位角度之精度可以到達什麼程度? |
A. 在最佳狀態下可達 0.05°。
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Q4. 通常什麼樣品需要做EBSD分析? |
A. 一般 EBSD 是用來分析具晶體結構的材料。TEM 與 SEM 雖然可以觀察晶粒形貌與尺寸，但無法量化晶粒尺寸分布與晶粒方位取向的分布；而 EBSD 掃描範圍大，可涵蓋晶粒數目多，除了可用來觀察晶粒形貌，還具有統計材料的晶粒尺寸、晶粒方位、相鑑定及其分布等功能。
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Q5. 可分析到的最小晶粒尺寸極限是多少? |
A. 目前 EBSD 偵測晶粒的物理極限約 50nm，但 EBSD 可以分析的晶粒尺寸與樣品本身與樣品表面狀況（樣品製備狀況）有極大關係；一般來說，樣品表面狀況越佳越有利於樣品的分析。
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