ZEISS Gemini カラムテクノロジー

Geminiによる低加速電圧イメージングは世界標準ツールへ

誕生から20年超。進化し続ける Gemini カラムテクノロジー

1993

DSM 982 GEMINI

世界初のSEM対物レンズへ電界と磁界を重畳させたGeminiカラムが誕生

2001

LEO 1525~LEO 1560

FE-SEM試料室内の真空圧力可変モードを新たに搭載

2005

Supra
Ultra
ULTRA Plus

Geminiカラム内のインレンズSEとEsBの同時検出機能を新たに搭載
局所帯電除去機能としてLocal Charge Compensation機能を新たに搭載

2007

Merlin
GeminiSEM 500/300

加速電圧1kvの低加速電圧でサブナノメートルの高分解能を実現

2018

GeminiSEM 450

高分解能と大電流を両立したGemini2カラムを新たに開発

最新のGemini 2カラムテクノロジー
最新のGemini 2カラムテクノロジー(ZEISS GeminiSEM 450 搭載)

Gemini カラムテクノロジー

Geminiカラムテクノロジー
ビームブースター、インレンズ検出器、Gemini 対物レンズからなるGemini 光学カラムの断面図
Gemini-SEM_Illustrationen_mit-Tandem-decel
高分解能のガンモードとナノツインレンズは斬新な光学設計の一部

WD(作動距離)やフォーカス、光軸の再調整の必要を省き、イメージングの高効率化を実現しています。

また、Geminiのビームブースターテクノロジーは、極めて低い加速電圧においても小さいプローブと高いSN比を保証します。さらに、カラム内において最終的に減速するまでビームを高電圧に保つことで、対物レンズ外の浮遊磁場の電子線への影響を最小にします。

  • SchottkyタイプFE-SEM
  • 電界/ 磁界複合レンズ
  • Geminiビームブースター
    カラム内において一時的にビームを加速し、試料から発生した電子で減速する。特に低加速観察時には収差や外乱の影響を抑制。また静電レンズは放出された電子に対して、最適に配置された検出器へ高効率での検出を促進させる効果を持つ。
  • クロスオーバーフリー
    クロスオーバーがあると集束点で電子密度が上がり、電子間相互作用の影響でエネルギー分布が広がる(ベルシェ効果)。クロスオーバーフリー設計では、色収差の抑えた電子線を試料に照射することで分解能を向上。
  • 静電レンズによる電子のエネルギー選択
    低エネルギーの二次電子(SE1)はInLens SE検出器、比較的高いエネルギーの二次電子(SE2)は一部がET-SE検出器で検出。

ZEISS 電子顕微鏡 ラインナップ

オプション

ナノツインレンズ

新設計のナノツインレンズ

ジオメトリと静電場・磁場の分布を理想的にすることで、低及び極低ビーム電圧でもさらに分解能を改善。同時に、インレンズ検出シグナルは低電圧イメージングにおいて最大20倍向上しています。

高分解能のガンモードでは、減衰した一次ビームのエネルギー分布が色収差を最小限におさえ、より小さなプローブサイズを可能にします。

 

チャンバの反射(BSD)電子及び透過電子検出器の改良

低ビーム電圧と超高速イメージングにおける効率を高くしています。リング状のSTEM(aSTEM)検出器はとてもフレキシブルで、透過イメージングにおいてすべてのコントラスト機構を同時に活用することが可能になります。

ナノVPテクノロジー

非導電性試料への帯電をおさえる

対物レンズの下に差動排気アパチャを装填することで、ガス中における落射ビームの光路長が極めて短くなります。これがビームの拡散を抑え、高分解能イメージングと150Paまでの真のインレンズ検出のどちらも可能にします。

したがって、インレンズSE・EsBによる高分解能な表面分析と組成コントラストイメージングはVPモードにおいても使用できます。圧力はチャンバーVPSE検出により500Paまで調整可能です。

イメージング

ZEISS Atlas 5

ZEISS Atlas 5 はパワフルで直感的なハードウェアとソフトウェアのパッケージです。また、大きな合成画像を生成し、SEMのナノメータ分解能で広い視野の画像を得ることができます。

効率的なワークフローに基づくソフトウェアが、今までにない簡単さと早さでデータを自動的に取得することを可能にします。ZEISS Atlas 5 は走査型電子顕微鏡の可能性を広げます。

 

3 View(Gatan社)

Gatan社の3Viewは、走査型電子顕微鏡チャンバ内のウルトラミクロトームです。樹脂包埋された細胞及び組織試料の高分解能3Dデータを得ることができます。

アプリケーション

リチウムイオンバッテリーの陰極

感受性の高いバインダ材へのビームによるダメージなし。 500 Vでイメージング。 ご提供 : T.Bernthaler, Materials Research Institute Aalen, Germany.

オープンセルNiフォーム

凹凸の激しいサンプルで高いDOFモードでのインレンズ像を8kVで取得

磁性データストレージメディアのイメージング

磁性体結晶のグレインサイズは数nmしかなく、ハードディスクのデータ密度を決定付けます。aBSD、20 kV

リチウムイオンバッテリーの陰極、EDS組成マッピング、異なる酸化物の主要構成物

ご提供 : T. Bernthaler, Materials Research Institute Aalen,Germany.

ポリスチロール球体上の金ナノ粒子

GeminiSEM 500 でイメージング、3 kV。 左 : インレンズSE画像、表面のトポグラフィ 右 : EsB画像、材料のコントラスト。 ご提供 : N. Vogel, University Erlangen-Nuremberg, Germany.

Fibrous polymer microstructures

NanoVP, VPSE Detector, 150Pa, 3kV.

メソポーラスシリカにコバルトナノ粒子

( ~ 10 nm )、EDS/STEM 、25 kV.

FinFET トランジスタ

上面から、22nmテクノロジ、3 kVにて純粋なBSEイメージング、EsBを使用した優れた材料コントラスト

Fractured surface of a NdFeB magnet

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東京都新宿区四谷本塩町2-8 (カールツァイス 四谷別館)

ZEISS 電子顕微鏡ラインナップ

集束イオンビーム(FIB)-SEM複合装置
ZEISS Crossbeam

ZEISS Crossbeam

電界放出型走査電子顕微鏡と次世代集束イオンビームの複合装置(FIB-SEM)

ハイスループット微細構造三次元解析とサンプル作製FIB-SEM。
高いレベルのイメージングと解析性能を両立させるGEMINIカラムを搭載した電界放出型走査電子顕微鏡(FE-SEM)と、圧倒的な切削効率を達成した次世代FIBの複合システム。

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ZEISS Crossbeam 340/550

 

極低加速フィールドエミッション走査型電子顕微鏡(FE-SEM)
ZEISS GeminiSEM 

ZEISS GeminiSEM

極低加速フィールドエミッション走査型電子顕微鏡(FE-SEM)

低加速電圧下で高コントラストを実現、さまざまなサンプルに対応可能。サブナノスケールの分解能と高い検出効率でのイメージングが簡単に。

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ZEISS GeminiSEM 300/450/500

汎用フィールドエミッション走査型電子顕微鏡(FE-SEM)
ZEISS Sigma

ZEISS Sigma

汎用フィールドエミッション走査型電子顕微鏡(FE-SEM)

イメージングや解析ルーチンを構成し、生産性を向上。
電子光学系だけではなく検出器のジオメトリも最適化し、シャドーイング効果を除去するため、分析のスループットが劇的に向上。

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ZEISS Sigma 300/500

ラマンイメージング走査型電子顕微鏡
ZEISS Sigma 300 with RISE

ZEISS Sigma 300 with RISE

一体型ラマンイメージング走査型電子顕微鏡(RISE)

ZEISS Sigma 300と三次元共焦点ラマン顕微鏡の完全一体型システム。自動化された正確で高速な試料移動により、イメージングと同一箇所の化学および結晶情報の取得を実現。

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ZEISS Sigma 300 with RISE

マルチ走査型電子顕微鏡
ZEISS multiSEM

ZEISS multiSEM

世界最速のマルチ走査型電子顕微鏡(Multi-SEM)

従来の走査型電子顕微鏡の中でも最大の試料サイズ、最速スキャンを実現。
複数の平行ビームで大面積の試料を同時スキャンし、Hexagonalpatternでイメージを取得。単一ビームのSEMに比べ、20倍以上のスピードでナノメートルレベル分解能でのイメージングが可能に。

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ZEISS multiSEM 505/506

ルーチン走査型電子顕微鏡(SEM)
ZEISS EVO

ZEISS EVO

ルーチン走査型電子顕微鏡(SEM)

直感的に操作、調査研究用ルーチン走査型電子顕微鏡。
ルーチンイメージングタスクを自動化することで高い生産性を実現。

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ZEISS EVO 10/15/25