2024年3月17日发(作者：)

JEM-2010 例行簡易操作步驟

BEAM是否在

SCREEN CENTER ?

檢查DV 是否為0

PAGE-1

設定MAG X 40K

TEM 1-3 OR 2-3

1. 確定SIP VACUUM < 5 X 10

-5

Pa 4. FILAMENT ON

2. 升壓加200KV 5. 檢查試片位置是否歸零

3. 確定 SF

6

氣壓 6. 確定D V值為 +0

YES

NO

調整OBJ FOCUS KNOB 使 DV= +0

YES

NO

使用[Bright-Tilt] - Shift X. Y 調至中央

NO

BEAM 在收放的同時，是否

呈現橢圓形變化?

YES

使用Z 軸來FOCUS SAMPLE

轉動Brightness, Beam 是

否呈現同心圓收放?

改變 SPOT-SIZE 由 1-3

至 3-3時，BEAM是否在

CENTER?

YES

TEM 1-3時調[GUN]

SHIFT X,Y CENTER

NO

TEM 3-3時調 [BRIGHT-TILT]

Shift X, Y CENTER

如此重覆

YES

使用[Cond STIG]-DEF X, Y來調整,

使BEAM 成圓形

NO

使用CL APERTURE X. Y 來 CENTER BEAM

1

YES

VOLTAGE

觀察倍率

CENTER是否

>50K?

OK?

YES

找到所需的位置放入

OL APERTURE

調整[BRIGHT-TILT]

DEF X, Y 使其呈最小的晃動

NO

NO

OL APERTURE是

否在CENTER?

調整OL APERTURE X.Y 來CENTER

In DIFF MODE

是否有OL像差

存在?

No

調整[OBJ STIG]

DEF X.Y 至IMAGE最清楚

調整適當的曝光時間

約2~4 Sec.

並按下Photo Twice

送片照相即可

2

TEM

例行操作

(JEOL 2010 Alignment )

儀器及真空狀態之準備動作

1. 確定SIP VACUUM < 5 X 10

-5

Pa

2. 確定 SF

6

氣壓

3. FILAMENT ON

4. 升壓加200KV

5. 檢查試片位置是否歸零

6. 確定D V值為 +0

(

一

)

電子槍線圈傾斜校準

(Gun tilt,

在

FEG

時為

Anode wobbler)

1.

試片移開螢幕，倍率調至

15K

。

size

選用

1

，調整

brightness

鈕，將電子束縮為最小亮點，以

Gun shift X,Y

將亮點移至

螢幕中央。

(

二

)

電子槍偏移校準

(Beam shift)

1.

倍率仍設為

15K

，

Spot size

換至

3(or 5)

。

2.

以

brightness

鈕將電子束縮至最小，以

Beam shift

將電子束移至正中心。

3. Spot size

換回

1 ,

以

Gun shift X,Y

調整，將電子束移至正中心。

4.

重覆

1

、

2

、

3

步驟，直到不論

Spot size 1

或

Spot size 3(

或

5)

之電子束皆在螢幕正中心為止。

(

三

)

飽和電流校準

(Current density saturation,

建議以法

2

及法

3

作校正

)

法

1

：

(

正規但不建議：一般初學者常會因為不正常操作，導致電流值過大而減短燈絲壽命

)

1.

先將

Filament

值降到零，從小

Filament

值開始調起，再慢慢加大電流值。

2.

當螢幕上有不對稱的燈絲投影形狀時，調整

bias

使燈絲在螢幕上呈現對稱的形狀，此時燈絲

之電流為趨近飽和狀態。

3

3.

稍微加大電流值，使對稱的形狀消失而呈單一的亮點。

4.

固定

Filament scale

的

stopper

。

法

2

：調

Gun tilt

，注意小螢幕上之

current density

值，當達到最大值時，此時得到最大亮度，意

即達到飽和電流。

法

3

：調

Gun tilt

，目視螢幕上之

spot

亮度，當達到最大亮度時即為飽和電流。

(

四

)

聚焦鏡孔徑調整

(Condenser aperture)

1.

倍率調至

15K

，

Spot size

調至

1

或

3(

或

5)

。

2.

電子束縮至最小並調至中心。

3.

調

brightness

鈕將電子束重複放大縮小，同時調整

Condenser Aperture

位置使

spot

不隨電子束

放大縮小而偏離圓心。

(

五

)

聚焦鏡像差調整

(Condenser Stigmatism)

1.

倍率調至

15K

，

Spot size

調至

3

。

2.

調

brightness

鈕將電子束縮至最小，以

beam shift

移亮點至中心。

3.

順時針及逆時針地旋轉

brightness

，此時亮點若呈橢圓展開時，則按下

Cond Stig

鍵，一邊旋

轉

brightness

一邊調整

DEF X,Y

鈕直到亮點呈圓狀。

4.

調整完後按

Cond Stig

鍵還原。

(

六

) a.

影像搖擺調整

(Wobbler,

功能在使調

beam tilt

時影像不會

shift)

1.

倍率調至

15K

，調整

focus

使影像在

in focus

狀態。

，切

Image wobbler switch

至

X

，按右下鍵盤

TILT2.

以

brightness

將

spot

縮成直徑約

5mm

之亮點

鈕

,

調

Image wobbler adj X(

左邊兩個

)

使兩亮點重疊在中央，切

Image wobbler switch

至

Y

，調

Image wobbler adj Y(

右邊兩個

)

使兩亮點重疊在中央。

4

3.

將

Tilt

鈕及

Image wobbler switch

還原。

b.

繞射點搖擺調整

(Wobbler,

功能在使調

beam shift

時影像不會

tilt

;此部分之操作條件不易變化

)

1.

倍率調至

15K

。

2.

以

brightness

右轉到底，此時會聽到

”

嗶

”

一聲

(

代表已超越儀器之過焦狀態極限

)

，調

Diff focus

使呈

caustic spot

亮點

(

一般為逆時針方向

)

，此時

caustic spot

呈現一類似

Benzu

的

mark

形狀，

切

COND DEF ADJ

至

X,

按右下鍵盤

SHIFT

鈕，調

Image wobbler adj X(

左邊兩個

, shift

之

X

及

DEF

之

X)

使

caustic spot

亮點重疊，切

COND DEF ADJ

至

Y

，按右下鍵盤

SHIFT

鈕，調

Image

wobbler adj Y(

右邊兩個

, shift

之

Y

及

DEF

之

Y)

使

caustic spot

重疊。

3.

將

Diff focus, Brightness, SHIFT

鈕及

COND DEF ADJ X, Y

還原。

(

七

)

電流中心調整

(Current center)

1.

選擇試片緣尖端處，將最尖點移至中央，按下

Imag X

或

Imag Y

，此時會見到影像成雙影，

是為

defocus

狀態，以

Z-∇

及

Z-Δ

調整

stage

高度，使雙影之影像重疊成單一影像，此時試片影

像為

in-focus

狀態，以上為試片聚焦動作。

2.

按

WOBBLER-OBJ

後，再按

brightness tilt

鍵，調整

Bright tilt-Def X,Y

使尖端置於中央且最不

易晃動的狀態。

（八）中間鏡、投影鏡校準

(INT stig and Project alignment)

1.

調

Brightness

將

spot

散開，試片移開。

2.

壓

DIF

鈕，調整

DIF focus

使繞射點變小

(

可加入

Obj Aperture

輔助聚焦

)

。

3.

壓

STIGMATOR-INT

，調整

Gun Shift

之

DEF X,Y

鈕，使繞射點成正圓。

4.

壓

DEFLECTOR-PROJ

，調整

Gun Shift

之

SHIFT X,Y

鈕，移動繞射點至正中心。

(

九

)

電壓中心校準

(Voltage center)

5

1.

如步驟

(

七

)-1

先將影像聚焦。

2.

倍率調至

100K

，調整影像在

in focus

狀態。

3.

在試片上找一處尖銳處，將其尖端移至螢幕中央。

4.

按下

HT

鍵

(wobbler)

，觀察影像閃動時該尖端是否離開中心點。

5.

若是，則按下

brightness tilt

鍵，調整

DEF X,Y

鈕使尖端在閃動時仍不偏離中心點。

6.

調整電子束至最小亮點，並將亮點移至中心。

(

十

)

物鏡像差調整

(OBJ Stig)

1.

如步驟

(

七

)-1

先將影像聚焦。

2.

倍率調在

200K

。

3.

在試片上選擇一處邊緣厚度較均勻處，再搜尋一小洞或小突起物做為成像標的物。

4.

初步調整

Focus

鈕，使小洞或突起物影像一半在

under focus

狀態另一半在

overfocus

狀態，

注意：此時小洞或突起物之邊緣在

underfocus

邊會產生一道亮（白）線，而在

overfocus

邊會

產生一道暗（黑）線。

5.

按下

OBJ STIG

鍵，旋轉

DEF X,Y

鈕，使小洞或突起物邊緣均轉為亮線或均轉為暗線，再調

整

Brigh-Focus

使小洞或突起物邊緣之明線或暗線同時消失，此時影像是在

in-focus

狀態。

6.

按除

OBJ STIG

鍵，去除

Objective stigmator

校正功能。

備註

1.

本機型之

Condenser aperture size

除全開外共有五種，每置換一個

Condenser aperture

後必

需重新

alignment

。

2.

不同之

spot size

校正情況略有差別，一旦選定某一

spot size

做校正後，若需換另一

spot size

觀察時，需將

alignment

做微調。

6

3.

視使用者之需要條件而定，若觀察影像倍率不大，可忽略

”(

十

)

物鏡像差調整

”

之校正。

4.

於上述每一步驟完成之後，需再回頭反覆確定之前校正的每一步驟之校正情況。

5.

拍照有兩種模式供應用

a.

自動模式：此時

AUTO

燈亮

b.

手動模式：由使用者自訂曝光時間，

此時

AUTO

燈不亮﹔拍照之程序必須按

AUTO

鍵兩次

(

第一次進片，第二次才是曝光

)

，建

議調整降

Beam Current

以增加曝光時間為

2~5

分鐘

(

注意：

Beam Current

與

Exp Time

之乘績

為常數

)

。

7

Micro-area illumination mode(EDS, NBD, CBD) alignment :

a. TEM mode alignment 做完

b. 押CBD, spot size 最大, α 角順時針調最大

c. 用shift(Bright tilt) 將beam 調中

d. Mag 50K

e. 押HT wobbler, 調DEF(Bright tilt), 使beam 均勻收放

f. HT wobbler off

Note: a. 上述alignment 調好後, 變動spot size 時, beam center無太大變化, 但變化a

角則可能有較大變動

b. EDS, NBD, CBD 均有 image mode 及 Diffraction mode. 且這三種通常在

image mode alignment 好之後, 在diffraction mode 下得到 data

8

z EDS mode 操作:

1. 執行micro-area illumination alignment

2. Focus image, 選擇spot size

3. 切至diffraction mode, 調INT stig & project center

4. 選camera length

5. 調brightness, 利用shadow image 使target 最大(Ronchigram 單眼), 此時beam 為

最小(可用EDS 打Au/C film, 可確認是否打在Au 上)

6. 可用Image shift+ Def or Shift 來微調sample 位置

7. EELS 的單點分析亦可用EDS diffraction mode 來作

9

1. General Column Alignment (2010F)

（1）In [TEM] mode，將倍率放大至40K，選擇SPOT SIZE 1-3，用[BRIGHT TILT]-SHIFT X、Y，將

光束移到螢幕中央。

（2）SPOT SIZE 5-3，用[BRIGHT TILT]-SHIFT X

、

Y； SPOT SIZE 1-3，用

[GUN]-SHIFT X

、

Y，將光束移到螢幕中央；反覆調整直到切換此2種SOPT SIZE，光束都在螢

幕中央。

（3）[ANODE WOBB]，調整[GUN]-DEF X、Y，直到光束在螢幕中心做同心橢圓縮放。

（4）Check，DV=0、OL=5.83、O-Stig. Current~2.00及-0.90。調Z-Control聚焦。

（5）左右轉動BRIGHTNESS，調[COND STIG]-DEF X、Y，校正CL Stigma。將光束調至同心圓放大

縮小。

（6）CL Aperture Centering。左右轉動BRIGHTNESS，並調整CL Aperture上的旋鈕，直到光束同心

圓不會甩動。

（7）把電子束縮至最小，按COND DEF ADJ之[TILT]。再扳TILT至X(Y)，用SHIFT X(Y)、DEF X(Y)，

將光束調到重合。

2. HR Procedure

（1）找到要觀察的區域，在x100K下是透明的。

（2）做General Column Alignment。

（3）大略踩至接近正pole附近，並在100K下聚焦。

（4）HT Center：將光束調至比螢幕稍大，壓[WOBB HT]調整[Bright Tilt]-DEF X、Y，直到影像不晃動。

從100K往上一直做到要照相的最大倍率。

（5）切換到SAM/ROCK，倍率150K(也將MAG1放到相同倍率)，將SAD Ap.放到螢幕中央，欲選定

10

的區域移到SA D Ap.內。

（6）切換到DIFF mode，開始踩正pole。並在隨時切換到SAM/ROCK狀態下，注意物及焦距是否跑

掉。

（7）放OBJ Ap.圈住至少九個繞射點，回到SAM/ROCK，拉開SA Ap.。

（8）回到MAG1並在高倍下聚焦。

（9）照相時focus倒退四格。Image~2s、Diffraction靠經驗。

Procedure

（1）從TEM mode切換到EDS mode狀態。

（2）在正焦附近下，將試片踩至非正pole(倍率約X200k下)。

（3）利用spot size，把beam聚到0.5nm。再調CL stigma與HT center，之後把電子束縮到最小，瞄

準要觀察之試片區域。

（4）將detector開啟，再開始進行EDS。

（5）操作完畢，再將detector關閉。

4.其他注意事項

（1）試片須先預抽15分鐘再放入TEM。

（2）變換倍率時，如beam會飄，請洽儀器負責人。

（3）每次操作完畢 ，請記錄機台狀況；使用I.P需登記使次數，並保持20張I.P在底片盒。

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