Un flujo de trabajo para la amplia micro-caracterización de dispositivos ópticos activos se perfila. Contiene investigaciones estructurales, así como funcionales por medio de TC, LM y SEM. El método se demostró por un LED blanco que puede ser todavía ser operado durante la caracterización.
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Artículo de método
Los análisis en profundidad de los LEDs mediante una combinación de rayos-X de tomografía computarizada (TC) y la microscopía de luz (LM) correlacionado con microscopía electrónica de barrido (SEM)
En este artículo
Resumen
Resumen
En el análisis de fallos, la caracterización de dispositivos y la ingeniería inversa de diodos emisores de luz (LED) y componentes electrónicos similares de microcaracterización, juegan un papel importante. Por lo general, se utilizan por separado diferentes técnicas como la tomografía computarizada (TC) de rayos X, la microscopía óptica (LM) y la microscopía electrónica de barrido (SEM). Del mismo modo, los resultados deben tratarse para cada técnica de forma independiente. Aquí se muestra un estudio exhaustivo que demuestra las potencialidades aprovechadas al vincular CT, LM y SEM. La caracterización en profundidad se realiza en un LED emisor blanco, que puede funcionar en todos los pasos de caracterización. Las principales ventajas son: la preparación planificada de secciones transversales definidas, la correlación de las propiedades ópticas con la información estructural y de composición, así como la identificación fiable de las diferentes regiones funcionales. Esto se debe a la amplitud de la información disponible de regiones de interés idénticas (ROI): contraste de polarización, imágenes LM de campo brillante y oscuro, así como imágenes ópticas de la sección transversal del LED en funcionamiento. Esto se complementa con técnicas de imagen SEM y microanálisis mediante espectroscopia de rayos X de dispersión de energía.
Introducción
En este artículo se demuestra el potencial y las ventajas de una combinación de computarizada de rayos X de tomografía computarizada (TC) con la luz y microscopía electrónica correlativa (CLEM) para la caracterización ejemplar en profundidad de diodos emisores de luz (LED). Con esta técnica es posible planificar la preparación micro del LED de tal manera que mientras que una sección transversal se pueden obtener imágenes microscópicamente la funcionalidad eléctrica se conserva en el resto de la muestra. El procedimiento tiene varias características únicas: en primer lugar, el micro preparación prevista por la ayuda de la representación en volumen de toda la muestra o....
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Protocolo
1. Preparación de muestras para rayos X de tomografía computarizada (TC)
- Muestra de pegamento (cf. sección de materiales LED) a una barra de fibra de carbono Ø hueco 2 mm de longitud apropiada utilizando un adhesivo de fusión en caliente.
- Ajustar la posición de la muestra mediante el uso de una pistola de aire caliente si es necesario. Fijar la muestra en la cámara CT-muestra usando el mandril de tres mordazas.
2. Medición de configuración CT
- Realizar procedimientos de calentamiento y de centrado de acuerdo con el software de control del tubo de rayos X.
NOTA: El uso de software de con....
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Resultados
El LED caracterizado se muestra en la Figura 1. Es un blanco que emite LED con un tamaño de la viruta de 1 x 1 mm 2 y un convertidor de color luminiscente parcialmente cerámica. Pegado de la LED en una posición ligeramente inclinada sobre una barra de fibra de carbono evita los artefactos causados por la simetría de TC muestra (Figura 2). Los resultados de la medición CT permiten para la planificación de la posición de la sección transversal.......
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Discusión
Las ventajas de este enfoque consisten en multimodal en la correlación dependiente de la ubicación de los datos adquiridos. El enfoque multimodal descrito aquí debe ser contrastada en los análisis posteriores con cada técnica por separado. Por ejemplo, las propiedades de luminiscencia visible en LM se pueden enlazar a las composiciones tal como se detecta mediante SEM / EDS. La información sobre el volumen obtenido mediante TC se puede ampliar con los análisis en profundidad de las secciones transversales preparadas de .......
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Divulgaciones
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecimientos
Los autores reconocen la amabilidad de apoyo financiero de la "Akademische Gesellschaft Lippstadt", así como de la "Ministerium für Innovación, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen". Las fotografías de las Figuras 1, 2 y 5 de cortesía a Markus Horstmann, de la Universidad de Hamm-Lippstadt de Ciencias Aplicadas.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Tomógrafo computarizado de rayos X | General Electric | no aplicable | tipo: nanotom s research edition |
| software de adquisición | General Electric | no aplicable | phoenix Datos| x2 adquisición y |
| correspondiente software de reconstrucción | General Electric | no aplicable | phoenix Datos| x2 adquisición y |
| correspondiente software de renderizado | Volumen Gráficos | no aplicable | VGStudio Max 2.2 y su correspondiente |
| amoladora manual (manual) | Struers | 5296327 | Labopol 21 |
| portamuestras | Struers | 4886102 | |
| Amoladora UniForce (automatizada) | Struers | 6026127 | Tegramin 25 |
| resina/endurecedor | epoxi Struers | 40200030/40200031 | Resina epoxi fix / Epoxy fix endurecedor |
| Etanol | Struers | 950301 | Kleenol |
| Microscopio | óptico Zeiss | no aplicable | Axio Imager M2m |
| Microscopio electrónico | Zeiss | no aplicable | Sigma |
| Software CLEM | Zeiss | no aplicable | Axio Vision SE64 Rel.4.9 y el manual correspondiente |
| Portamuestras CLEM | Zeiss | 432335-9101-000 | Portamuestras CorrMic MAT Universal B |
| SEM Adaptador para portamuestras CLEM | Zeiss | 432335-9151-000 | Adaptador SEM para portamuestras CorrMic MAT |
| Recubridor de pulverización catódica | Quórum | no aplicable | Q150TES |
| detector EDS | Rö ntec | no aplicable | Soldadura X-Flash 1106 |
| Stannol | 535251 | tipo: HS10 | |
| LED | Lumileds | no aplicable | LUXEON Rebel blanco cálido, muestra de investigación |
Referencias
- Mueller-Mach, R., Mueller, G. O., Krames, M. R., Trottier, T. High-power phosphor-converted light-emitting diodes based on III-Nitrides. IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8 (2), 339-345 (2002).
- Branas, C., Azcondo, F. J., Alonso, J. M. Solid-State Lighting: A System Rev....
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Reimpresiones y permisos
