基于高空間分辨率測量材料應變的系統(tǒng)及方法
【專利摘要】提供一種測量應變的方法，包括將一種材料的一個樣品放入一個透射式電子顯微鏡作為一個樣本。該透射式電子顯微鏡通電，產(chǎn)生一個相對該樣本具有一入射角的小型電子射束?？刂仆干涫诫娮语@微鏡的數(shù)個射束偏轉(zhuǎn)線圈和圖像偏轉(zhuǎn)線圈的電信號被生成。射束偏轉(zhuǎn)控制信號引起入射射束的角度按時間依賴性循環(huán)(cyclic time-dependent)的方式變換。來自樣本材料的第一衍射圖被觀察到，其顯示動態(tài)衍射效應，然后射束偏轉(zhuǎn)線圈控制信號中的一個或多個被調(diào)整用以減少動態(tài)衍射效應。之后圖像偏轉(zhuǎn)線圈控制信號中的一個或多個被調(diào)整用以除去衍射圖的任何運動。在調(diào)整步驟后，從材料的應變區(qū)采集一個衍射圖，然后，應變由應變的衍射圖和來自材料的非應變區(qū)域的參考衍射圖進行比較的數(shù)值分析確定。
【專利說明】基于高空間分辨率測量材料應變的系統(tǒng)及方法

【技術領域】
[0001]本申請主張2013年3月8日遞交的序列號為61/608，413的美國臨時申請的優(yōu)先權；據(jù)此，其內(nèi)容通過引用的方式并入。
[0002]摶術領域
[0003]本發(fā)明通常涉及到電子顯微鏡來確定材料的局部應變的系統(tǒng)和方法，尤其涉及旋進電子衍射和承受電子顯微鏡的樣本的位置分解應變分布的產(chǎn)生。

【背景技術】
[0004]電子衍射圖提供測量晶體材料的晶格參數(shù)的能力。一個小型(〈10納米(nm))的聚焦電子探針能夠通過一個透射式電子顯微鏡(“TEM”)產(chǎn)生，并且該探針可以在優(yōu)于1納米的精密度下被定位于二維空間。該探針在一個大(>1μπι)視野中能夠快速移動(〈1ms)至任意位置。由于透明電子(electron-transparent)樣本，因此可能在一個模型的數(shù)個離散點產(chǎn)生所謂的納米束衍射(“NBD”)模型。
[0005]NBD模型在過去已被使用于測量晶體樣本的應變。參見臼田浩二等人，絕緣硅(SOI)中的應變特性和在絕緣體上鍺硅(SG0I)場效應管(M0SFET)溝道上采用納米束電子衍射(NBD)的應變硅，材料科學與工程:B，卷124-125,2005年12月5日，143-147頁(See,e.g., Koji Usuda et al., Strain characterizat1n in SOI and strained-Si onSG0I M0SFET channel using nano-beam electron diffract1n(NBD), Materials Scienceand Engineering:B, Volumesl24 - 125, 5December 2005, Pages 143-147.)。絕對應變來源于一個或多個點的位置的偏移測量，來自受應變晶體的電子衍射圖中的一個或多個點的位置相對于來自非應變的晶體的電子衍射圖中的相同點的位置。人工測量或者使用圖像/特征配準技術的半自動測量已經(jīng)被用于測量衍射斑點的偏移。但是，這些方法受到一些由束流強度分布的劇烈變化導致的明顯的系統(tǒng)誤差，其并不是由于應變(見下面動態(tài)衍射的描述)。一些測量所需要的精密度，其能夠達到小于0.1%應變，通常是不可以通過這些方法來實現(xiàn)。
[0006]應變測量的精確度和精密度能夠通過擬合一個來自一個應變樣本的完整的衍射圖和另一個來自一個非應變樣本的衍射圖來被改善，其畸變的趨勢對應于應變變量。通過擬合完整的衍射圖來而不僅僅是單一的點，精確度和精密度通過測量被改善，該測量具有高指數(shù)點在一個方向的偏移與他們相對的低指數(shù)點的偏移成正比的物理約束。隨機不確定性也通過擬合所有的衍射斑點被減少，相反地，只測量有限數(shù)量的斑點，其亮度分布并沒有根據(jù)動態(tài)衍射改變太多。
[0007]測量來自傳統(tǒng)NBD模型的斑點位置及因此在材料中計算應變的主要系統(tǒng)誤差由衍射斑點亮度和質(zhì)心受動態(tài)電子衍射的強烈影響所引起。衍射斑點的質(zhì)心的偏移導致測量斑點偏移的誤差，且斑點亮度的變化能夠?qū)е聰M合完整衍射圖的誤差。動態(tài)衍射效應受到相對的射束/結晶定向和樣本厚度的強烈影響。相對定向的變化因為樣本彎曲導致，樣本彎曲對于薄型TEM樣本是常見的，同時，使用普通的TEM樣本制備工藝，樣品厚度的局部變化是幾乎不可避免的。
[0008]旋進電子衍射(“PED”)已經(jīng)用于減少動態(tài)衍射的負面影響。參見羅杰文森特，保羅米奇利，用于集成電子衍射強度測定的雙錐形束擺動系統(tǒng)而制定的電子衍射旋進法，超顯微術，第53卷，第三期發(fā)行，1994年3月，271-282頁(See, e.g., R.Vincent, P.A.Midgley, Double conical beam-rocking system for measurement of integratedelectron diffract1n intensities, Ultramicroscopy, Volume 53，Issue 3，March1994，Pages 271-282.)。在PED中，入射電子射束通過一個小角度(0.2?5度)被旋進在一個相對聞的頻率(10?100赫茲)。該旋進減少動態(tài)衍射的可視效果，因此，衍射圖最低限度地受樣品厚度和彎曲的變化的影響。此外，許多額外的高階反射出現(xiàn)了，其對應變比地接反射更加敏感，進一步加強應變測量的精密度。
[0009]因此，存在一個結合提高精密度測量材料應變的方法的需求。進一步地存在一個結合高空間分辨率進行這種測量來使一個樣本域的其它細節(jié)能夠與來自相同樣本區(qū)域的應變數(shù)值相關聯(lián)的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]提供一種測量應變的方法，包括將一種材料的一個樣品放入TEM作為一個樣本。該TEM通電，產(chǎn)生一個相對該樣本具有一入射角的小型電子射束?？刂芓EM的數(shù)個射束偏轉(zhuǎn)線圈和圖像偏轉(zhuǎn)線圈的電信號被生成。射束偏轉(zhuǎn)控制信號引起入射射束的角度按時間依賴性循環(huán)(cyclic time-dependent)的方式變換。來自樣本材料的第一衍射圖被觀察到，其顯示動態(tài)衍射效應，然后射束偏轉(zhuǎn)線圈控制信號中的一個或多個被調(diào)整用以減少動態(tài)衍射效應。之后圖像偏轉(zhuǎn)線圈控制信號中的一個或多個被調(diào)整用以除去衍射圖的任何運動。在調(diào)整步驟后，從材料的應變區(qū)采集一個衍射圖，然后，應變由應變的衍射圖和來自材料的非應變區(qū)域的參考衍射圖進行比較的數(shù)值分析確定。
[0011]一個用于測量材料中應變的系統(tǒng)包括一個具有射束偏轉(zhuǎn)線圈、圖像偏轉(zhuǎn)線圈的透射式電子顯微鏡，和一個用于接收材料的一個樣本、并且通電后產(chǎn)生電子射束的工作臺，該電子射束對于該樣本具有一個入射角。一個旋進設備產(chǎn)生控制射束偏轉(zhuǎn)線圈和圖像偏轉(zhuǎn)線圈的電信號?？刂破D(zhuǎn)線圈控制信號的軟件也用于從樣本采集衍射圖，其被軟件用于確定材料的應變。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為表示本發(fā)明的主要組件，以及通過設備的電子射線路徑的圖表。
[0013]圖2為帶來與無畸變模型(實心圓)最佳匹配的畸變模型(空心圓)的畸變系數(shù)σ的變化的描述。
[0014]圖3為仿射變換的幾何結構，以及仿射變換的公式和仿射系數(shù)與幾何結構的關系的描述。

【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明具有在ΤΕΜ中進行PED的系統(tǒng)和方法的實用性。在本發(fā)明的一個實施方式中，一個在20kV和1.5MV之間具有加速電壓的TEM裝有一個對TEM提供信號從而在入射電子射束的角度中產(chǎn)生一個時間依賴性的變化的設備(“旋進設備”)。該旋進設備也對TEM提供信號來停止衍射圖的由入射電子射束的角度的變化引起的運動。在【具體實施方式】中，入射電子射束是產(chǎn)生NBD模型和光柵掃描(“STEM”)圖像的小型直徑探頭。在一個【具體實施方式】中，該TEM也安裝一個相機(“相機”)來記錄TEM圖像和/或衍射圖。一臺電腦，通過在計算機上運行的軟件(“軟件”)，控制TEM、旋進設備和相機的各種運行情況。該軟件使用相機捕獲PED模型，并且能夠使在樣本上的電子射束的位置按一種可控制的方法改變。
[0016]來自TEM樣本的PED模型通過使用軟件從未知應變區(qū)域(“未知模型”)捕獲。PED模型(“參考模型”)也使用軟件從已知應變的TEM樣本捕獲，或者使用軟件從運動學的或者動態(tài)的衍射理論模型計算得到。這應該歸功于計算運動學模型比計算動態(tài)模型更方便，同時，通過旋進獲得的衍射圖是一種良好的運動學模型表示，甚至對更厚的樣本。該參考模型從一個具有與未知模型相同的晶體結構和相同的相對電子射束/樣品取向的樣本中捕獲或計算得到。軟件使用數(shù)字圖像扭曲算法(參見喬治伯格(1990)，電子圖像扭曲，電氣與電子工程師協(xié)會計算機協(xié)會出版社(Wolberg，G.(1990), Digital Image Warping, IEEEComputer Society Press))來產(chǎn)生參考模型或者未知模型中一個的畸變的版本(“畸變模型”)，保留其他模型(“無畸變模型”)無畸變。除了旋轉(zhuǎn)和平移，該畸變將最低限度地包括常態(tài)的(normal)擴張或者一個或多個方向的收縮和切向畸變。每級畸變通過畸變系數(shù)被描述。軟件確定產(chǎn)生畸變模型對于無畸變模型的最佳匹配的畸變系數(shù)的設定。通過產(chǎn)生最佳匹配的畸變系數(shù)，軟件計算未知應變相對于已知應變的數(shù)值。
[0017]本發(fā)明還具有軟件從樣本的位置列陣捕獲未知模型的應用實例。每一個未知模型按上述描述處理，并且計算出的應變被收集于軟件作為一維或二維的應變分布。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，在特定實施方式中，TEM也配備一個檢測來自樣本中被電子射束照明的區(qū)域中的X射線的X射線能量色散(“EDX”)探測器和/或一個確定已通過樣本被照明區(qū)域的電子的能量損耗的電子能量損失能譜法(“EELS”)探測器。該軟件或其他軟件捕獲來自EDX和EELS探測器的來自相同位置的光譜作為PED模型，以及能夠獲得成分信息，為TEM樣本與應變信息進行空間注冊。
[0019]根據(jù)圖1，TEM101具有一個附加的旋進設備112和相機109。旋進設備112產(chǎn)生控制射束偏轉(zhuǎn)線圈102的射束線圈控制電信號110，進而控制角度和入射在樣本105上的電子射束或探針104的位置。旋進設備112也產(chǎn)生控制圖像偏轉(zhuǎn)線圈103的圖像偏轉(zhuǎn)線圈電信號111，進而補償入射射束傾斜的影響和發(fā)射射束106的偏移。旋進設備根據(jù)各種循環(huán)傾斜協(xié)議產(chǎn)生入射射束傾斜，特定傾斜角度通常在0.1至2度，并且頻率通常在10?1000赫茲。圖像補償信號111被調(diào)整因此當入射射束根據(jù)其定義的協(xié)議傾斜時，衍射圖108保持在一個固定的位置。
[0020]樣本105放置于TEM中作為一個樣品來測量并且樣本105偏向于一個相對于應變被測量處的晶格方向的方向以至于衍射圖108被觀察到包含衍射斑點。這應該歸功于樣本105的特定方向?qū)τ诎l(fā)明的方法是不重要的。傾斜協(xié)議的特定傾斜角度被調(diào)整以至于最小動態(tài)衍射效應被觀察到。該最小動態(tài)衍射效應的調(diào)整能夠通過改變?nèi)肷潆娮由涫奈恢帽话l(fā)現(xiàn)，并且當動態(tài)衍射效應最小時，隨著入射射束被移動，被觀察的衍射圖中將只有微小的變化。然后，電子射束104被放置于樣本105的一個未知應變的區(qū)域，并且一個或多個未知模型通過相機109捕獲且使用該軟件存儲。傾斜協(xié)議的頻率被如此設定，傾斜協(xié)議在相機曝光期間循環(huán)一個整數(shù)倍。在一個實施方式中，電子射束104被放置于樣本105的一個已知(理想為零)應變的區(qū)域，并且一個或多個參考模型通過相機109捕獲且使用該軟件存儲。在另一個實施方式中，采用該軟件或采用其他軟件計算一個參考模型。在還有的另一個實施方式中，采用該軟件從電子衍射模型的數(shù)據(jù)庫中喚回一個參考模型。這應該歸功于額外的空間信息能夠從一個樣本105中通過TEM相機圖像或者STEM圖像的采集獲得，以便定位特定區(qū)域來測量應變。這應該也歸功于典型的衍射圖通過樣本105的TEM或STEM的晶格圖像的傅里葉變換也是容易獲得的。
[0021]在本發(fā)明的某些實施方式中，具有被采集作為應用于樣本105的力函數(shù)的模型的樣本105保存于應變TEM樣本夾或者砧座內(nèi)，來引起樣本的動態(tài)應變或者變形。這應該歸功于該夾具也適用于樣本105的熱分析和傾斜控制。
[0022]未知模型或參考模型之一是通過軟件數(shù)值畸變的，在一個或多個方向上具有常態(tài)、切向、旋轉(zhuǎn)和平移的畸變。在一個實施方式中，畸變模型采用圖像的所有像素的仿射變換畸變，其中仿射變換的系數(shù)是畸變系數(shù)。該種畸變能夠?qū)е乱恍┭苌浒唿c的形狀的相對畸變。在另一個實施方式中，每個畸變模型的衍射斑點通過一個從仿射變換中計算得到的向量被分別提取和平移，并且畸變系數(shù)就是仿射變換的系數(shù)。該種畸變將保持衍射斑點的形狀，圖2表示一個該種畸變的例子，其中仿射變換包括僅X方向的比例因子σ。圖3表示仿射變換的幾何結構和公式。在參考模型被畸變的情況下，常態(tài)(normal)應變要素(components) ε χχ和ε yy分別等于丨/^和l/sy?；兿禂?shù)(這種情況下是仿射系數(shù))通過軟件調(diào)整來產(chǎn)生一個畸變模型對于無畸變模型的最佳匹配。在具體的實施方式中，最佳匹配由利文貝格-麥夸特非線性擬合(Levenberg-Marquardt non-linear fitting),非線性最小二乘回歸法或者通過高斯-牛頓或者其他已知的回歸算法決定。在還有的實施方式中，通過采用擬牛頓、其它線性優(yōu)化算法或者單純型算法變化畸變系數(shù)來最大化圖像交叉相關系數(shù)來確定最佳匹配。
[0023]這應該歸功于在發(fā)明的其他方面，軟件控制樣本上的入射射束的位置。各種入射射束位置的模型在樣本上產(chǎn)生，包含但不限制于多個沿曲線的點，和區(qū)域內(nèi)的二維網(wǎng)格點。在入射射束的每個位置上，軟件捕獲并存儲來自樣本該位置的未知模型。使用擬合算法從每個未知模型中計算得到被測量的應變，并且軟件構造一個應變的空間分布(“應變分布”)。這應該歸功于用于比較的衍射圖在此能夠作為被測量模型，被計算模型，庫參考或者組合。參考模型的庫很容易通過標準發(fā)電設備或者通過社區(qū)用戶貢獻的模型聚集而成。
[0024]本發(fā)明的方法重復也用于通過來自樣本不同區(qū)域的衍射圖的采集生成樣品上應變分布的空間圖。該地形應變映射適用于覆蓋有來源于EDX和/或EELS探測器的空間相關的化學成分信息，或者從TEM或者STEM圖片捕獲的結構特征，或者其中的組合。
[0025]這應該歸功于在發(fā)明的其他方面，X射線能量色散探測器107和/或EELS探測器114也安裝于TEM上。軟件捕獲來自EDX探測器的X射線光譜或者來自EELS探測器的EELS數(shù)據(jù)?？蛇x擇地，EDX或EELS數(shù)據(jù)在樣本的相同位置被收集，軟件在該位置捕獲來自相機的PED模型。除了測量該位置的應變，軟件分析附加的EDX或者EELS數(shù)據(jù)來確定樣本在入射射束位置的局部元素組成。
[0026]這應該歸功于在發(fā)明的其他方面，X射線能量色散探測器107和/或EELS探測器114也安裝于TEM上，并且軟件如上文所述將入射電子射束放置于樣本中。在入射射束的每個位置上，軟件捕獲并存儲來自樣本位置的一個未知模型和一個X射線光譜和/或EELS光譜。使用擬合算法從每個未知模型中計算得到被測量的應變，并且元素組成從每個X射線光譜和/或EELS光譜中計算得到。軟件構造一個應變分布，并且也進行空間注冊元素組成部分(“組成分布”)。
[0027]本發(fā)明的【具體實施方式】中，EELS探測器是現(xiàn)有的，提供一種方法，在入射射束的每個位置，軟件捕獲并存儲來自該樣本位置的一個未知模型和一個X射線光譜和/或EELS光譜，被測量的應變從每個未知模型計算得到并且元素組成從每個X射線光譜和/或EELS光譜計算得到。該X射線和EELS光譜可能通過任意從0度(無旋進)至特定歲差角(大約到2度)的歲差角被捕獲，該處X射線和EELS信號可以得到增強。(圣.埃塔德等人，依靠在TEM中的射束旋進方法增強EELS信號，超顯微術(2012) (S.Estrade' et al., EELS signalenhancement by means of beam precess1n in the TEM, Ultramicroscopy(2012)))。除了 EELS光譜中的成分信息，應變可能影響EELS光譜中的特征的亮度、形狀或者位置。如果這些變化與從衍射圖中測量得到的應變相關，EELS光譜的特征可能用作樣本應變的其他測量。
[0028]說明書中提及的專利文獻和出版物表明本領域技術人員對本發(fā)明所涉及的水平。這些文件和出版物在此引入作為參考，其程度如同每一個獨立的文件或出版物被具體地和單獨地在此引入作為參考。
[0029]前面的描述是用于說明本發(fā)明的具體實施例，但并不意味著由此在實踐中受限制。以下的權利要求，包括其中所有的等價物，意在限定本發(fā)明的范圍。
【權利要求】
1.一種在晶體材料中測量應變的方法，包括: 將一種材料的一個樣品放入一個透射式電子顯微鏡作為一個樣本，和 將透射式電子顯微鏡通電來產(chǎn)生一個相對該材料具有一入射角的電子射束；和 產(chǎn)生電子射束偏轉(zhuǎn)線圈控制信號，控制透射式電子顯微鏡的數(shù)個射束偏轉(zhuǎn)線圈；和 產(chǎn)生電子圖像偏轉(zhuǎn)線圈控制信號，控制透射式電子顯微鏡的數(shù)個圖像偏轉(zhuǎn)線圈； 觀察來自具有動態(tài)衍射效應的材料的一張第一衍射圖； 調(diào)整所述的射束偏轉(zhuǎn)線圈控制信號中的至少一個來減少所述的動態(tài)衍射效應； 調(diào)整所述的圖像偏轉(zhuǎn)線圈控制信號中的至少一個來停止由所述的射束偏轉(zhuǎn)線圈控制信號引起的衍射圖的運動； 在上個調(diào)整步驟后，從所述的材料的一個具有已知應變的區(qū)域采集一張第二衍射圖； 從所述材料的一個未知應變的區(qū)域采集一張第三衍射圖。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的射束偏轉(zhuǎn)線圈控制信號在0.1度和2度之間修改所述的入射角。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的射束偏轉(zhuǎn)線圈控制信號以頻率在10?1000赫茲之間、按一種時間依賴性循環(huán)的方式改變所述的射束入射角。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的動態(tài)衍射效應通過改變所述的射束的位置被觀察到，并且，當僅有微小變化隨著所述的入射射束位置的變化在所述的第一衍射圖中顯示，該動態(tài)衍射效應是最小化的。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第二衍射圖通過一部相機采集。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，采用運動學電子衍射理論計算得到所述的第二衍射圖。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第二衍射圖從一個存儲文件中恢復得到。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的方法，進一步包括通過一部相機采集一張第三衍射圖。
9.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的方法，進一步包括通過一部相機采集一張第三衍射圖，并采用一種圖像扭曲算法，結合一個或多個畸變系數(shù)來生成所述的第二衍射圖或第三衍射圖中一個的一個畸變模型，并保留另一個衍射圖無畸變。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，進一步地包括通過一部相機采集一張第三衍射圖，并采用一種圖像扭曲算法，結合一個或多個畸變系數(shù)來生成所述的第二衍射圖或第三衍射圖中一個的一個畸變模型，并保留另一個衍射圖無畸變，其中，所述的圖像扭曲算法是一種仿射變換，并且所述的畸變系數(shù)是所述的仿射變換的系數(shù)。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，進一步包括測量所述的畸變模型和所述的無畸變模型之間的匹配質(zhì)量。
12.根據(jù)權利要求11所述的方法，進一步包括查找在所述的畸變模型和所述的無畸變模型之間產(chǎn)生最佳質(zhì)量匹配的所述的畸變系數(shù)。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法，進一步包括根據(jù)所述的畸變系數(shù)數(shù)值確定在所述的樣本中沿一個或多個方向的已測量的應變。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其特征在于，用于查找所述的最佳匹配的算法是一種非線性最小二乘擬合算法，使所述的畸變模型調(diào)整到所述的無畸變模型，其中用于該算法的擬合參數(shù)是所述的畸變系數(shù)。
15.根據(jù)權利要求13所述的方法，其特征在于，所述的匹配質(zhì)量根據(jù)所述的無畸變模型和所述的畸變模型之間的圖像交叉相關系數(shù)定義的，并且用于查找所述的最佳質(zhì)量匹配的算法是一種線性優(yōu)化算法，用于找到所述的交叉相關系數(shù)的最大值，其中該優(yōu)化算法的輸入值為所述的畸變系數(shù)。
16.根據(jù)權利要求14所述的方法，進一步包括在所述的樣本上采集數(shù)個來自不同位置的第三衍射圖。
17.根據(jù)權利要求16所述的方法，進一步包括測量所述的樣本上來自各個位置的所述的衍射圖的應變。
18.根據(jù)權利要求17所述的方法，進一步包括在所述的樣本上生成所述的應變分布的一個或多個圖譜。
19.根據(jù)權利要求14所述的方法，進一步包括測量所述的材料的化學成分。
20.根據(jù)權利要求19所述的方法，其特征在于，在所述的第三衍射圖被捕獲的位置上測量所述的材料的化學成分。
21.根據(jù)權利要求19所述的方法，其特征在于，通過X射線能量色散譜法和/或電子能量損失譜法測量所述的材料的化學成分。
22.根據(jù)權利要求18所述的方法，進一步包括在每個捕獲一張衍射圖的位置上測量所述的材料的化學成分。
23.根據(jù)權利要求22所述的方法，其特征在于，通過X射線能量色散譜法和/或電子能量損失譜法測量所述的材料的化學成分。
24.根據(jù)權利要求23所述的方法，進一步包括在所述的樣本上生成所述的化學成分分布的一個或多個圖譜。
25.根據(jù)權利要求15所述的方法，進一步包括從所述的樣本的不同位置上采集數(shù)個第三衍射圖。
26.根據(jù)權利要求25所述的方法，進一步包括測量所述的樣本上來自各個位置的衍射圖的應變。
27.根據(jù)權利要求26所述的方法，進一步包括在所述的樣本上生成所述的應變分布的一個或多個圖譜。
28.根據(jù)權利要求15所述的方法，進一步包括測量所述的材料的一種化學成分。
29.根據(jù)權利要求28所述的方法，其特征在于，在所述的第三衍射圖被捕獲的位置上測量所述的材料的化學成分。
30.根據(jù)權利要求28所述的方法，其特征在于，通過X射線能量色散譜法和/或電子能量損失譜法測量所述的材料的化學成分。
31.根據(jù)權利要求27所述的方法，進一步包括在每個捕獲一張衍射圖的位置上測量所述的材料的化學成分。
32.根據(jù)權利要求31所述的方法，其特征在于，通過X射線能量色散譜法和/或電子能量損失譜法測量所述的材料的化學成分。
33.根據(jù)權利要求32所述的方法，進一步包括在所述的樣本上生成所述的化學成分分布的一個或多個圖譜。
34.一個用于測量材料中應變的系統(tǒng)，包括: 一個具有射束偏轉(zhuǎn)線圈和圖像偏轉(zhuǎn)線圈的透射式電子顯微鏡，一個用于接收所述的材料的一個樣本、并且通電后產(chǎn)生一個電子射束的工作臺，該電子射束相對于所述的樣本具有一入射角；以及 一個產(chǎn)生電子射束偏轉(zhuǎn)線圈控制信號以控制所述的射束偏轉(zhuǎn)線圈和產(chǎn)生圖像偏轉(zhuǎn)線圈控制信號以控制所述的圖像偏轉(zhuǎn)線圈的旋進設備；以及 用于控制所述的射束偏轉(zhuǎn)線圈控制信號和所述的圖像偏轉(zhuǎn)線圈控制信號，從所述的樣本采集衍射圖，以確定所述的材料的應變的軟件。
35.根據(jù)權利要求34所述的系統(tǒng)，進一步包括被放置用于從所述的材料中采集所述的衍射圖的相機。
36.根據(jù)權利要求34所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的射束的入射角通過所述的旋進設備在0.1度和2度之間變化。
37.根據(jù)權利要求34所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的入射角按一種時間依賴性循環(huán)的方式變化，循環(huán)頻率在10?1000赫茲之間。
38.根據(jù)權利要求34至37中任一項所述的系統(tǒng)，進一步包括: 一個X射線能量色散探測器；以及 用于捕獲來自所述的X射線探測器的光譜以確定所述的材料的成分的軟件。
39.根據(jù)權利要求34至37中任一項所述的系統(tǒng)，進一步包括: 一個電子能量損失光譜儀；以及 用于捕獲來自所述的電子能量損失光譜儀的光譜以確定所述的材料的成分的軟件。
【文檔編號】G01L1/00GK104272096SQ201380024099
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2013年3月8日 優(yōu)先權日:2012年3月8日
【發(fā)明者】喬恩·卡爾·韋斯, 阿米斯·D·達爾巴爾, 拉曼·D·納拉揚, 史蒂文·T·基姆, 斯塔夫羅斯·尼科洛普洛斯 申請人:阿普菲弗有限責任公司