Використання методів ПЕМ і РЕМ для дослідження кристалічної мікроструктури тонких плівок та покриттів

Коли мова йде про кристалічну мікроструктуру, то мають на увазі два аспекти цього питання. З одного боку, мікроструктура може визначатися кристалографічними характеристиками і параметрами кристалічної гратки (тип і параметри кристалічної гратки, міжплощинні відстані, мікронапруження). З іншого боку, під мікроструктурою також розуміють форму, морфологію поверхні, розміри та орієнтацію зерен, їх дефектну структуру. Зрозуміло, що мікроструктуру першого типу можна визначити дифракційними методами і ПЕМ у режимі прямого розрізнення кристалографічних площин. Методи ПЕМ і РЕМ дозволяють вивчити мікроструктуру другого типу.

Якщо узагальнити досягнення ПЕМ, РЕМ і додатково ТЕМ, то можна зробити висновки стосовно інформації, яка отримується цими методами:

– розміри, концентрацію і габітус (огранка) кристалічних зерен; процеси їх рекристалізації;

– тип текстури і ступінь монокристалічності плівкового зразка;

– межі зерен, їх характер (мало- чи великокутові), блоки мозаїки (ОКР);

– лінійні дефекти, дислокації, центри макронапружень;

– морфологія зразка, його еволюція в процесі хімічної, температурної і механічної обробок;

– структурні характеристики аморфних і наноматеріалів.

Метод РЕМ набуває все більшого застосування, оскільки включає в себе методи мікроаналізу і з точки зору розрізнювальної здатності наближається до методу ПЕМ при дослідженні реплік. Таким чином, за допомогою цього методу отримується така інформація:

– морфологія поверхні плівок, покриттів або масивних зразків;

– пряме спостереження морфологічних змін поверхні при різних видах обробки;

– хімічний і елементний склад зразків, дифузійні процеси в них.

Можна зробити висновок, що методи ПЕМ і РЕМ забезпечують отримання всього комплексу даних стосовно різних аспектів кристалічної будови.