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TEM-EDSとTEM-EELSの使い分け

TEMはEDSとEELSの二つの元素分析手法で元素分析が可能です。

それでは、どんな場合にどちらを利用するとよいのでしょうか。

一般にEDSは全元素同時測定が可能なため、元素分析を簡便に行えるのはEDSになります。そのため、“そこに何があるのか調べたい”という要望の場合にはまずはEDSでの評価をお薦めします。これに対してEELSは状態分析が可能&高エネルギー分解能を持っています。さらには軽元素に強いという特徴を持っています。そのため、あらかじめ測定したい領域に存在する元素がほぼ分かっており、その状態(酸化の有無など)を知りたいという場合や、EDSではエネルギー分解能的に区別できない元素(例えば、NとTi)を分析する場合などにEELSが有効です。

まとめると、測定したい箇所にどのような元素があるか未知の場合は、EDSでまずは測定するのが良いかと思います。EELSは測定したい箇所にどのような元素が存在するかすでに分かっており、追加の情報としてその状態を知りたい、といった場合に使われる形になります。尚、EELSは感度よく評価できる元素が限られているので、測定をご希望の際は事前にEELS評価可能かどうかを確認しておく必要があります。そのようなこともあり、一般的に故障解析や、界面の急峻性を調べるなどの用途の場合は、EDSの方が多く用いられています。

  EDS エネルギー分散型X線分光法 EELS 電子線エネルギー損失分光法
検出下限 %オーダー %オーダー
空間分解能 2nm前後 1nm前後(若干EDSより良い)
エネルギー分解能 130eV前後 1eV以下
長所
  • 全元素同時分析が可能
  • 比較的重元素に強い
  • 状態分析が可能
  • 比較的軽元素に強い
短所
  • エネルギーが近接する元素の同定が困難
  • 重元素が苦手
  • 広範囲の元素を同時に分析するのは困難
主な用途 故障解析、構造確認 軽元素分析、状態分析
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