Name: ב ניתוח עומק של נוריות ידי שילוב של טומוגרפיה ממוחשבת X-ray (CT) ואור מיקרוסקופית (LM) בקורלציה עם מיקרוסקופ אלקטרוני סורק (SEM) (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-16T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 42 s
Description: למד שיטת אופיון מיקרוסקופית רב-מודאלית לניתוח מכשירים אופטיים פעילים באמצעות טומוגרפיית CT, מיקרוסקופיית אור ו-SEM. השיטה מאפשרת קישור תכונות אופטיות למבנה מיקרוסקופי ומניעת כשלים במכשירים אלקטרוניים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מודים תמיכה כספית חביב מן &quot;Lippstadt Akademische Gesellschaft&quot; וכן מן &quot;Ministerium für חדשנות, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen&quot;. תמונות איורים 1, 2 ו -5 באדיבות למרקוס Horstmann, Hamm-Lippstadt אוניברסיטת אפלייד מדעי.

<ol><li>Mueller-Mach, R., Mueller, G. O., Krames, M. R., Trottier, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-power+phosphor-converted+light-emitting+diodes+based+on+III-Nitrides%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+J.+Sel.+Top.+Quantum+Electron%22%5BJournal%5D)">High-power phosphor-converted light-emitting diodes based on III-Nitrides.</a> IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 8 (2), 339-345 (2002).</li>
<li>Branas, C., Azcondo, F. J., Alonso, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Solid-State+Lighting%3A+A+System+Review%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Ind.+Electron.+Mag%22%5BJournal%5D)">Solid-State Lighting: A System Review.</a> IEEE Ind. Electron. Mag. 7 (4), 6-14 (2013).</li>
<li>Chang, M. -H., Das, D., Varde, P. V., Pecht, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Light+emitting+diodes+reliability+review%5BTitle%5D)+AND+%22Microelectron.+Reliab%22%5BJournal%5D)">Light emitting diodes reliability review.</a> Microelectron. Reliab. 52 (5), 762-782 (2012).</li>
<li>Ayodha, T., Han, H. S., Kim, J., Kim, S. Y. Effect of chip die bonding on thermal resistance of high power LEDs. Intersoc. Conf. Therm. Thermomechanical Phenom. Electron. Syst. ITHERM. , 957-961 (2012).</li>
<li>Cason, M., Estrada, R. Application of X-ray MicroCT for non-destructive failure analysis and package construction characterization. Proc. Int. Symp. Phys. Fail. Anal. Integr. Circuits, IPFA. , (2011).</li>
<li>Chen, R., Zhang, Q., Peng, T., Jiao, F., Liu, S. Failure analysis techniques for high power light emitting diodes. 2011 12th Int. Conf. Electron. Packag. Technol. High Density Packag. , 1-4 (2011).</li>
<li>Chen, Z., Zhang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Study+on+the+reliability+of+application-specific+led+package+by+thermal+shock+testing%2C+failure+analysis%2C+and+fluid-solid+coupling+thermo-mechanical+simulation%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Components%2C+Packag.+Manuf.+Technol%22%5BJournal%5D)">Study on the reliability of application-specific led package by thermal shock testing, failure analysis, and fluid-solid coupling thermo-mechanical simulation.</a> IEEE Trans. Components, Packag. Manuf. Technol. 2 (7), 1135-1142 (2012).</li>
<li>Luniak, M., Holtge, H., Brodmann, R., Wolter, K. -J. Optical Characterization of Electronic Packages with Confocal Microscopy. 2006 1st Electron. Syst. Technol. Conf. 2 (16), 1813-1815 (2006).</li>
<li>Marks, M. R., Hassan, Z., Cheong, K. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+Methods+for+Ultrathin+Wafer+and+Die+Quality%3A+A+Review%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Components%2C+Packag.+Manuf.+Technol%22%5BJournal%5D)">Characterization Methods for Ultrathin Wafer and Die Quality: A Review.</a> IEEE Trans. Components, Packag. Manuf. Technol. 4 (12), 2042-2057 (2014).</li>
<li>Rosc, J., Hammer, H., et al. Reliability assessment of contact wires in LED-devices using in situ X-ray computed tomography and thermo-mechanical simulations. Proc. 5th Electron. Syst. Technol. Conf. , 1-6 (2014).</li>
<li>Zhaohui, C., Qin, Z., Kai, W., Xiaobing, L., Sheng, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliability+test+and+failure+analysis+of+high+power+LED+packages%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Semicond%22%5BJournal%5D)">Reliability test and failure analysis of high power LED packages.</a> J. Semicond. 32 (1), 014007(2011).</li>
<li>Hamon, B., Bataillou, B., Hamon, B., Mendizabal, L., Gasse, A., Feuillet, G. N-contacts degradation analysis of white flip chip LEDs during reliability tests. 2014 IEEE Int. Reliab. Phys. Symp. , FA.1.1-FA.1.6 (2014).</li>
<li>Tsai, M. -Y., Tang, C. -Y., Yen, C. -Y., Chang, L. -B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bump+and+Underfill+Effects+on+Thermal+Behaviors+of+Flip-Chip+LED+Packages%3A+Measurement+and+Modeling%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Device+Mater.+Reliab%22%5BJournal%5D)">Bump and Underfill Effects on Thermal Behaviors of Flip-Chip LED Packages: Measurement and Modeling.</a> IEEE Trans. Device Mater. Reliab. 14 (1), 161-168 (2014).</li>
<li>Wang, F. -K., Lu, Y. -C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Useful+lifetime+analysis+for+high-power+white+LEDs%5BTitle%5D)+AND+%22Microelectron.+Reliab%22%5BJournal%5D)">Useful lifetime analysis for high-power white LEDs.</a> Microelectron. Reliab. 54 (6-7), 1307-1315 (2014).</li>
<li>Liu, Y., Zhao, J., Yuan, C. C. -A., Zhang, G. Q., Sun, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chip-on-Flexible+Packaging+for+High-Power+Flip-Chip+Light-Emitting+Diode+by+AuSn+and+SAC+Soldering%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Components%2C+Packag.+Manuf.+Technol%22%5BJournal%5D)">Chip-on-Flexible Packaging for High-Power Flip-Chip Light-Emitting Diode by AuSn and SAC Soldering.</a> IEEE Trans. Components, Packag. Manuf. Technol. 4 (11), 1754-1759 (2014).</li>
<li>Thomas, C., Edelmann, M., Lysenkov, D., Hafner, C., Bernthaler, T., Schneider, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlative+Light+and+Electron+Microscopy+%28CLEM%29+for+Characterization+of+Lithium+Ion+Battery+Materials%5BTitle%5D)+AND+%22Microsc.+Microanal%22%5BJournal%5D)">Correlative Light and Electron Microscopy (CLEM) for Characterization of Lithium Ion Battery Materials.</a> Microsc. Microanal. 16, Suppl S2. 784-785 (2010).</li>
<li>Thomas, C., Ogbazghi, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlative+Microscopy+of+Optical+Materials%5BTitle%5D)+AND+%22Imaging+%26+Microscopy%22%5BJournal%5D)">Correlative Microscopy of Optical Materials.</a> Imaging & Microscopy. 3, Available from:
 <a target="_blank" href="http://www.imaging-git.com/science/electron-and-ion-microscopy/correlative-microscopy-optical-materials">http://www.imaging-git.com/science/electron-and-ion-microscopy/correlative-microscopy-optical-materials</a> 32-34 (2014).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

יתרונותיה של גישה משולבת זה מורכב המתאם המיקום תלוי של הנתונים רכשו. הגישה המשולבת המתואר כאן עומדת בניגוד ב ניתוחים שלאחר מכן עם כל טכניקה בנפרד. לדוגמה, מאפייני הארה גלוי LM ניתן לקשר יצירות כפי שזוהו באמצעות SEM / EDS. מידע הנפח מתקבל על ידי CT יכול להתארך עם ב זכה להתייחסות מעמיקה החתכים ערוכים באופן ממוקד. נתוני CT גם לאפשר מיקום מהיר של תחומים אפשריים של עניין החקירות המיקרוסקופיות שלאחר מכן. השיטה המתוארת כאן היא בסופו של דבר אחת הטכניקות כמה מאפשרים הצמדה תכונות אופטיות כד...

מאמר זה מדגים את הפוטנציאל ואת היתרונות של שילוב של טומוגרפיה ממוחשבת X-ray (CT) עם אור גומל במיקרוסקופ אלקטרונים (קלם) עבור למופת באפיון מעמיק של דיודות פולטות אור (LED). בעזרת טכניקה זו ניתן לתכנן את ההכנה מיקרו של ה- LED באופן כך, שבעת חתך ניתן הדמיה מיקרוסקופית את הפונקציונליות חשמל נשמר והשאר של הדגימה. יש ההליך כמה תכונות ייחודיות: ראשית, הכנת המייקר שתכננה סיוע של נפח שניתן מכלל המדגם המתקבל על ידי CT; ושנית, התצפית של LED על ידי מיקרוסקופ אור (LM) עם המגוון השלם של טכניקות הדמיה זמינות (בהירות שדה כהה, ניגודיות קיטוב, וכו &#39;); ושלישית, תצפית של LED במבצע עד LM; ורביעית, תצפית של אזורים זהים עם המגוון הרחב של טכניקות הדמיה במיקרוסקופ אלקטרונים המהווה דואר משניlectron (SE) אלקטרוני פיזור בחזרה הדמיה (BSE), וכן ספקטרוסקופיה פלואורסצנטי רנטגן נפיצת אנרגיה (EDX). נוריות עבור יישומי תאורה נועדו לפלוט אור לבן, אם כי יישומים מסוימים השתנות צבע עשויות להיות חיוביות. פליטת רחבה זו אינה יכולה להיות מושגת על ידי פליטת מוליכים למחצה במתחם אחד, מאז נוריות פולטות קרינה בלהקת ספקטרלי צרה (בסביבות 30 מקסימום חצי רוחב ננומטר (FWHM)). לכן אור LED הלבן מופק בדרך כלל על ידי שילוב נורית כחולה עם phosphors אשר להמיר את הקרינה באורך גל הקצר לתוך פליטה רחבה על פני טווח ספקטרלי גדול 1. משתנה צבע LED פתרונות בדרך כלל לעשות שימוש בשלושה פריימריס לפחות, שתוצאתה בדרך כלל במחירי שוק גבוהים יותר. 2 השימוש או CT, LM או SEM מוקמת כמובן היטב (למשל, ב ניתוח הכישלון של נוריות 3 - 15), אולםשילוב מקיף ותכליתי של כל שלוש הטכניקות המתוארות כאן עשוי להציע תובנה חדשות ויאפשר מסלולים מהר יותר לעבר תוצאות אפיון משמעותיות. מניתוח microstructural 3D של המכשיר ארוז CT אזורים של עניין (ROIs) ניתן לזהות שנבחרו. עם שיטה בלתי הרסנית זו, חיבורי חשמל יכולים גם להיות מזוהים נחשבים להכנה נוספת. ההכנה המדויקת של קטע 2D צלב מאפשרת חקירות של המכשיר בפעולה למרות הטבע ההרסני של שיטה זו. החתך ניתן לאפיין עכשיו על ידי קלם 16,17 המאפשר אפיון מאוד יעיל וגמיש של ROIs הזהה עם LM וכן SEM. לפי גישה זו, את היתרונות של שניהם שיטות מיקרוסקופיה ניתן לשלב. לדוגמה, זיהוי מהיר של ROIs ב LM ואחריו הדמיה ברזולוציה גבוהה של SEM. אבל יתר על כן, המתאם של מידעLM (למשל, צבע, תכונות אופטיות, החלקיקים הפצה) עם טכניקות להדמיה וניתוח של SEM (למשל, גודל החלקיקים, מורפולוגיה השטח, הפצה אלמנט) מאפשר הבנה עמוקה יותר של התנהגות מיקרו פונקציונלי בתוך LED לבן.

<table><tbody><tr><td>טומוגרפיה ממוחשבת רנטגן</td><td>ג'נרל אלקטריק</td><td>לא ישימה</td><td>סוג: תוכנת רכישת מהדורת מחקר של nanotom</td></tr><tr><td></td><td>ג'נרל אלקטריק</td><td>לא ישימה</td><td>פניקס דאטוס | x2 רכישה ותוכנת שחזור ידנית מתאימה</td></tr><tr><td></td><td>ג'נרל אלקטריק</td><td>לא ישימה</td><td>פניקס דאטוס | x2 רכישה ותוכנת</td></tr><tr><td>עיבוד ידנית</td> מתאימה<td>גרפיקת נפח</td><td>לא ישים</td><td>VGStudio Max 2.2 ומטחנה ידנית מתאימה</td></tr><tr><td>(ידנית)</td> <td>Struers</td><td>5296327</td><td>Labopol 21</td></tr><tr><td>מחזיק מדגם</td><td>Struers</td><td>4886102</td><td>מטחנת UniForce</td></tr><tr><td>(אוטומטית)</td> <td>Struers</td><td>6026127</td><td>Tegramin 25</td></tr><tr><td>שרף/מקשה אפוקסי שרף / מקשה</td><td>Struers</td><td>40200030/40200031</td><td>שרף אפוקסי תיקון / תיקון אפוקסי מקשה</td></tr><tr><td>אתנול</td><td>Struers</td><td>950301</td><td>Kleenol</td></tr><tr><td>Light Microscope</td><td>Zeiss</td><td>לא ישים</td><td>Axio Imager M2m&nbsp;</td></tr><tr><td>מיקרוסקופ אלקטרוני</td><td>Zeiss</td><td>אינו ישים</td><td>Sigma&nbsp;</td></tr><tr><td>תוכנת CLEM</td><td>Zeiss</td><td>אינה ישימה</td><td>Axio Vision SE64 Rel.4.9 ומחזיק</td></tr><tr><td>מדגם CLEM</td> ידני מתאים <td>Zeiss</td><td>432335-9101-000</td><td>מחזיק דגימה CorrMic MAT מתאם SEM אוניברסלי B</td></tr><tr><td>למחזיק מדגם CLEM Zeiss</td><td></td><td>432335-9151-000</td><td>מתאם SEM למחזיק דגימה CorrMic MAT אוניברסלי</td></tr><tr><td>B מקרטע ציפוי</td><td>Quorum</td><td>לא ישים</td><td>Q150TES</td></tr><tr><td>גלאי EDS</td><td>R&ouml; ntec</td><td>לא ישים</td><td>X-Flash 1106</td></tr><tr><td>הלחמה</td><td>Stannol</td><td>535251</td><td>סוג: HS10</td></tr><tr><td>LED</td><td>Lumileds</td><td>לא ישים</td><td>LUXEON Rebel לבן חם, מדגם מחקר</td></tr></tbody></table>

ב ניתוח עומק של נוריות ידי שילוב של טומוגרפיה ממוחשבת x-ray (ct) ואור מיקרוסקופית (lm) בקורלציה עם מיקרוסקופ אלקטרוני סורק (sem)

In Depth Analyses of LEDs by a Combination of X-ray Computed Tomography (CT) and Light Microscopy (LM) Correlated with Scanning Electron Microscopy (SEM)

בניתוח כשלים, אפיון התקנים והנדסה לאחור של דיודות פולטות אור (LED), ורכיבים אלקטרוניים דומים של מיקרו-אפיון, ממלאים תפקיד חשוב. בדרך כלל, טכניקות שונות כמו טומוגרפיה ממוחשבת של קרני רנטגן (CT), מיקרוסקופ אור (LM) ומיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM) משמשות בנפרד. באופן דומה, יש לטפל בתוצאות עבור כל טכניקה בנפרד. כאן מוצג מחקר מקיף המדגים את הפוטנציאל הממונף על ידי קישור CT, LM ו-SEM. אפיון מעמיק מתבצע על גבי נורית LED פולטת לבן, הניתנת להפעלה לאורך כל שלבי האפיון. היתרונות העיקריים הם: הכנה מתוכננת של חתכים מוגדרים, מתאם של תכונות אופטיות למידע מבני והרכב, כמו גם זיהוי אמין של אזורים פונקציונליים שונים. זה נובע מרוחב המידע הזמין מאזורי עניין זהים (ROI): ניגודיות קיטוב, תמונות LM בשדה בהיר וכהה, כמו גם תמונות אופטיות של חתך ה-LED בפעולה. לכך מתווספות טכניקות הדמיית SEM ומיקרו-אנליזה באמצעות ספקטרוסקופיה של קרני רנטגן מפזרות אנרגיה.

הנורית המאופיינת מוצגת באיור 1. זוהי לבן פולטות LED עם גודל שבב של 1 x 1 מ&quot;מ 2 ו ממיר צבע זורח קרמיקה חלקית. הדבקת LED בעמדה מלוכסנת מעט על בר סיבי פחמן תמנע חפצי CT הנגרמים על ידי מדגם סימטריה (איור 2). תוצאות מדידת CT לאפשר תכנון עמדת החתך של המדגם, ולהבטיח אפשרות לשוב ולבצע חשמל לאחר שחיקה חלקית (איור 3 ו איור 4). ההיקף שניתנו מאפשר הלוקליזציה של מבנים פונקציונלי...

זרימת עבודה עבור מייקרו-אפיון מקיף של מכשירים אופטיים פעילים מתוארת. הוא מכיל מבניים, כמו גם חקירות פונקציונליות באמצעות CT, LM ו- SEM. השיטה מודגמת עבור LED לבן אשר ניתן עדיין להיות מופעל במהלך האפיון.

ב ניתוח עומק של נוריות ידי שילוב של טומוגרפיה ממוחשבת X-ray (CT) ואור מיקרוסקופית (LM) בקורלציה עם מיקרוסקופ אלקטרוני סורק (SEM)

In failure analysis, device characterization and reverse engineering of light emitting diodes (LEDs), and similar electronic components of ...

המטרה הכוללת של הליך מיקרו-אפיון רב-ניסויי זה היא לספק שיטה למתאם תלוי-מיקום של הנתונים שנרכשו באמצעות טומוגרפיה ממוחשבת בקרני X, מיקרוסקופיה של אור ומיקרוסקופיה אלקטרונית סורקת. שיטה זו יכולה לסייע במתן מענה לשאלות מפתח בתחום המיקרו-אפיון, כגון ניתוח כשלים או הנדסה לאחור של התקני מיקרו-אלקטרוניקה. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שניתן לקשר בין התכונות האופטיות של דגימה למבנה המיקרוסקופי ואפילו לפרטים מבניים תת-מיקרומטריים.ההשלכות של טכניקה זו משתרעות על מניעת כשלים במכשירים, כיוון שניתן לקשור פגמים אופטיים או אי-הומוגניות באופן מוחלט וניתן למעקב לפגמים מבניים או חשמליים במכשירים. לכן, שיטה זו יכולה לספק תובנות לגבי רכיבים מיקרו-אלקטרוניים. ניתן ליישמה גם בניתוחים מבניים אחרים, כגון אפיון של חומרים מרוכבים.התחילו הליך זה בהכנה פשוטה והגדרת מדידה ב-CT כפי שמתואר בפרוטוקול הטקסט. בחרו את אזור העניין או ה-ROI על ידי זיהוי השטח שאינו מוסתר על ידי האובייקט הנמדד במהלך סיבוב מלא אחד. בחלון המדידה עם התמונה החיה, לחצו והחזיקו את לחצן העכבר השמאלי ושרטטו חלון מסגרת אדום.לחץ לחיצה ימנית על מסגרת חלון זה כדי לפתוח תפריט הקשר. לאחר מכן בחר באפשרות "הגדר כחלון תצפית" (Set as Observation Window). צבע המסגרת ישתנה לצהוב וחלון התצפית ייקבע בתוך חלון המדידה.הפעילו את מודול התוכנה Auto-scan Optimizer, שבאמצעותו נלקחים תשעה תמונות לפני הסריקה הממשית של הדגימה. תמונות אלו נלקחות במרווחים של 40 מעלות תוך כדי סיבוב הדגימה. במקביל, הפעילו את מודול ה-Detector Shift routine.הפעלה סימולטנית של שני המודולים הללו לפני תחילת סריקת ה-CT בפועל מבטיחה תיקון של תזוזות הדגימה ושל ארטיפקטי טבעת. לאחר מכן, סרוק את הדגימה על ידי הפעלת שגרת רכישת הנתונים (Data Acquisition) בתוכנת הרכישה. העבר את נתוני השחזור לתוכנת ניתוח נתוני ה-CT (CT Data Analysis) ויישר את הדגימה במישורי X-Y, X-Z ו-Y-Z באמצעות פונקציית הרישום (registration) הפשוטה בתוכנה.בצע סינון חציוני (median filtering) באמצעות גודל מסנן של 3. להכנה מיקרוסקופית, הטמע את ה-LED בשרף אפוקסי באמצעות תומכים שקופים. קדח שני חורים קטנים בצדדים מנוגדים של התומך והשחל דרכם את חוט הכסף.בשלב זה, מיקומו המדויק של הדגימה הוא קריטי. אם סריקת ה-CT תגדיר את הסטייה מהמיקום האידיאלי כגדולה מדי, עלולים להתרחש כשלים חשמליים ויהיה צורך להתחיל את הפרוטוקול מהתחלה. מקמו את ה-LED על ידי הידוק או הרפיה של חוט הכסף כדי להשרות את הקצה הקדמי של ה-LED והתומך.מלאו את הטבעה באפוקסי בתוך כלי זכוכית מסיליקון שעבר טיפול מקדים כדי להבטיח שהאפוקסי לא יידבק אליו. לאחר מכן, המתינו להתקשות האפוקסי. הסירו באופן מכני שאריות שרף עודפות על ידי שיוף עם נייר זכוכית גס.בעזרת מיקרוסקופ סטריאו, ודאו חזותית כי התומך וה-LED מיושרים, ולאחר מכן קבעו את ה-LED המוטמע בשרף האפוקסי בצורה מישורית למחזיק פשוט לצורך ליטוש מדויק. השתמשו במכונת ליטוש עם מד שחיקה והסירו מהפני השטח של הדגימה עד 100 microns ממיקום המישור המיועד. לאחר הליטוש, בחנו תחת מיקרוסקופ סטריאו את פני השטח לוודאו שהם חלקים וללא שריטות.נקה את הדגימה באמצעות מים דה-יוניים ופדים של כותנה, לאחר מכן הסר את המים על ידי שטיפה באתנול וייבוש באמצעות מייבש שיער. התאם את הדגימה למחזיק דגימות מתאים למיקרוסקופיה אלקטרונית ואופטית משולבת (Correlative Light and Electron Microscopy, או בקיצור CLEM). ודא שמחזיק הדגימה מקבע את הדגימה לשימוש ב-LM, במכשיר לציפוי בקיזוז (sputter coater) וב-SEM.כוון את סימני הכיול לגובה זהה לפני השטח של הדגימה. ודא שהמשטח המלוטש מקביל למישור המוקד של ה-LM. לאחר מכן, קבע את מחזיק הדגימה על גבי במת ה-X-Y הממוטרת של ה-LM. חבר את ה-LED לספק הכוח. ספק הכוח צריך לפעול במצב של זרם קבוע.באמצעות התוכנה של המיקרוסקופ, כייל את מיקום מחזיק הדגימה על במה ה-X-Y על ידי שמירת מיקומי סימני הכיול כנקודות ייחוס. הזז את במת ה-X-Y של ה-LM כך שמרחב העניין (ROI) של הדגימה יהיה בשדה הראייה של ה-LM. הפעל את ספק הכוח וכייל את פליטת ה-LED. כבה את התאורת ה-LM וכייל את זמן החשיפה של מצלמת ה-LM.השג את תמונת ה-LM של התפלגות האור בתוך הדגימה. במידת הצורך, דגם פלואורסצנציה יחד עם ניגודים אחרים על ידי הפעלת תאורת LM ו-LED בו-זמנית. שמור את כל תמונות ה-LM יחד עם מיקום השולחן המתאים כפי שמתואר במדריך למשתמש.הכינו את הדגימה לאנליזת SEM על ידי ציפוי בגישריש (sputter coating) וביצוע ההגדרות כפי שמתואר בפרוטוקול הטקסט. העבירו את השולחן כדי להציג את אזור העניין (ROI) בדגימה ובצעו אנליזת SEM באותו מיקום שבו בוצעה אנליזת LM. בחרו בגלאי אלקטרונים מפוזרים (Backscattered Electron Detector) לקבלת ניגודיות חומרים. עבור דגימה זו, בחרו באנרגיית אלקטרונים של 20 keV.כוון את המפתח ל-30 microns ומקם את הדגימה במרחק עבודה של 8.7 mm. בחר ב-Secondary Electron Detector לצורך דימוי פני השטח של המיקרומבנה. לאחר מכן, עבור ל-EDS Detector לצורך מיפוי רכיבים.עבור דגימה זו, בחר צמצם של 60 microns כדי להגדיל את זרם קרן האלקטרונים, ומקם את הדגימה במרחק עבודה של 9 mm. תוצאות מייצגות עבור איפיון מיקרוסקופי של LED בעל יכולת הפעלה חשמלית מוצגות כאן. זהו הדגם שהוכן לסריקת CT, עם שטח שבב של 1 squared mm.מידע נפחי מ-CT רקונסטרוקטיבי מאפשר תכנון של מישורי חיתוך לצורך מיקרו-הכנה. באמצעות מיקום מדויק של חתך הרוחב של הדגימה, מובטחת תקינות חשמלית לאחר ביצוע פעולה חלקית. מידע על התנהגות הפליטה (luminescence) נרכש באמצעות מיקרוסקופיה אופטית של ה-LED המופעל חשמלית.פליטה כחולה של המוליך למחצה מובחנת היטב מפליטה אדומה וצהובה של הפספורים באמצעות מכשיר זה. חפיפה של תמונות מיקרוסקופיית אור עם SE Microgras באמצעות מיקרוסקופיה מתואמת (Correlated Microscopy) מעמיקה את רמת המידע. בדוגמה זו, נחשף המבנה המיקרוסקופי של שני הפספורים.ניתן להשיג מידע נוסף באמצעות שכבות של ספקטרוסקופיית רנטגן פלואורסצנציה בפיזור אנרגיה (energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectroscopy). לאחר רכישת מיומנות, ניתן לבצע אפיון של התקני זרימה, כולל כל הדגמים המוצגים, תוך 48 שעות, במידה והתהליך מבוצע כראוי. בעת ביצוע הליך זה, חשוב לזכור לבדוק שוב ושוב את תקינות פעולת ההתקן במהלך הכנת חיתוך השטח (cross section).בעקבות הליך זה, ניתן לבצע שיטות אחרות כגון מיקרוסקופיה פלואורסצנטית כדי להשיב על שאלות נוספות, כגון התנהגות העירור והפליטה של הפספורים. טכניקה זו מאפשרת לחוקרים בתחום המיקרו-אפיון לבחון התקנים אלקטרו-אופטיים בתפקודם המלא.

in-depth-analyses-leds-combination-x-ray-computed-tomography-ct-light

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

לקבלה-טומוגרפיה מיקרו קרינת synchrotron במחקר זה, טכניקת הדמיה תלת ממדים שאינם הרסנית, מועסק לחקור חבילת המיקרואלקטרוניקה כולו עם שטח חתך של 16 x 16 מ"מ. בשל השטף והבהירות הגבוהים של סינכרוטרון המדגם היה צלם רק 3 דקות עם ברזולוציית 8.7 מיקרומטר מרחבית.

שימוש Synchrotron קרינה Microtomography לחקור חבילות מיקרו-אלקטרוניים תלת ממדי רב היקף

ניתן לקבוע את התכונות האופטיות, החשמליות והמבניות של נקעים ושל גבולות גרגרים בחומרים מוליכים למחצה על ידי ניסויים המבוצעים במיקרוסקופ אלקטרונים סורק. מיקרוסקופ אלקטרונים שימש לחקירת קתודולומינסנציה, זרם המושרה על ידי קרן אלקטרונים ועקיפה של אלקטרונים מפוזרים לאחור.

אפיון מקיף של פגמים מורחבים סמיקונדקטור חומרים על ידי מיקרוסקופ סורק האלקטרוני

Stabilities כימי ההארה מעולה של phosphors ניטריד (אצטילן) ולהציגו כחלופה מבטיחה המשמש כיום phosphors גופרי והתחמוצת. במאמר זה, אנו מציגים את הדרך לחקור תכונות ההארה המקומיות שלה באמצעות cathodoluminescence אנרגיה נמוכה (CL).

Cathodoluminescence בעלי אנרגיה נמוכה עבור (Oxy) ניטריד Phosphors

מתוארת שיטה לפיה ניתן להשתמש בננו-חלקיקי נקודה קוונטית (QD) למחקרים אימונוציטוכימיים קורלטיביים של רקמת פתולוגיה אנושית משובצת אפוקסי. אנו משתמשים ב-QDs מצומדים של שברי נוגדנים מסחריים המומחשים על ידי מיקרוסקופ אור פלואורסצנטי בשדה רחב ומיקרוסקופ אלקטרונים שידור.

מיקרוסקופי אלקטרונים בהירי-עור גומל באמצעות חלקיקי נקודה קוונטית

פרוטוקול זה מתאר שיטה חדשה לגדול ואיכותי לנתח biofilms חיידקים על עובש פטרייתי על ידי מיקרוסקופ confocal אלקטרונים.

שיטה חדשה לניתוח איכותי רב היקף של Biofilms חיידקית על פילמנטיות פטרייתיים המושבות Confocal שימוש במיקרוסקופ אלקטרונים

הפרוטוקול הנוכחי מתאר שינויים במיקרוסקופ אלקטרונים (TEM) עם מערכת תאורת אור, ייצור תאים נוזליים, ותצפיות in situ TEM של אינטראקציות הנגרמות על ידי אור בין תאי חיידקים לבין פוטוסנסיטייזר. כמו כן נדונו שיטות הכנת הדגימה, נזק לקרן אלקטרונים והדמיה.

מיקרוסקופיית אלקטרונים המושרה על ידי אור באתרו לתצפית על אינטראקציית החומר הנוזלי-רך

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לזיהוי אופטי ברזולוציה גבוהה של מידע כימי סביב מכשירים רפואיים מושתלים עם הדמיה כימית של הארה מעוררת קרני רנטגן (XELCI). טכניקת הדמיה חדשנית זו פותחה במעבדה שלנו ומאפשרת לחקור ביוכימיה של זיהומים הקשורים לשתלים.

הדמיה כימית ברזולוציה מרחבית גבוהה של זיהומים הקשורים לשתלים עם צילום רנטגן מעורר לומינסנציה הדמיה כימית דרך רקמות

כאן, אנו מציגים פרוטוקול למיקרוסקופ אור-אלקטרונים מתאמי אופטימלי על חתך המבוסס על תיוג אנדוגני פלואורסצנטי ככלי לחקר לוקליזציה של חלבונים נדירים ביחס לאולטרה-מבנה תאי. כוחה של גישה זו מודגם על ידי לוקליזציה אולטרה-מבנית של LC3 אנדוגני בתאים מורעבים ללא טיפול Bafilomycin.

לוקליזציה אולטרה-מבנית של LC3 אנדוגני על ידי מיקרוסקופ אור-אלקטרונים קורלטיבי בחתך

פרוטוקול זה מתאר מנגנון לשימוש במיקרוסקופ אור ואלקטרונים בקורלציה כדי להמחיש את האינטראקציה של מיטוכונדריה וליזוזומים המסומנים ב-mEosEM ו-APEX2, בהתאמה.

מיקרוסקופ אור ואלקטרונים בקורלציה דו-צבעונית להדמיית אינטראקציות בין מיטוכונדריה לליזוזומים

מתואר השימוש בטומוגרפיה של קרני רנטגן מפזרות אנרגיה במיקרוסקופ האלקטרונים של שידור הסריקה כדי לאפיין התפלגויות יסודות בתוך ננו-חלקיקים בודדים בתלת מימד.

Dispersive אנרגיה טומוגרפיית רנטגן עבור מיפוי 3D היסודות של חלקיקים בודדים

למד שיטת אופיון מיקרוסקופית רב-מודאלית לניתוח מכשירים אופטיים פעילים באמצעות טומוגרפיית CT, מיקרוסקופיית אור ו-SEM. השיטה מאפשרת קישור תכונות אופטיות למבנה מיקרוסקופי ומניעת כשלים במכשירים אלקטרוניים.

ב ניתוח עומק של נוריות ידי שילוב של טומוגרפיה ממוחשבת X-ray (CT) ואור מיקרוסקופית (LM) בקורלציה עם מיקרוסקופ אלקטרוני סורק (SEM) (וידאו) | JoVE Journal

ב ניתוח עומק של נוריות ידי שילוב של טומוגרפיה ממוחשבת X-ray (CT) ואור מיקרוסקופית (LM) בקורלציה עם מיקרוסקופ אלקטרוני סורק (SEM)

גלה סרטונים נוספים