Política de Cookies

El sitio web de la Universidad de Cádiz utiliza cookies propias y de terceros para realizar análisis de uso y medición del tráfico, así como permitir el correcto funcionamiento en redes sociales, y de este modo poder mejorar su experiencia de navegación.

Si desea configurar las cookies, pulse el botón Personalizar Cookies. También puede acceder a la configuración de cookies en cualquier momento desde el enlace correspondiente en el pie de página.

Para obtener más información sobre las cookies puede consultar la Política de cookies del sitio web de la Universidad de Cádiz.

Personalización de Cookies

El sitio web de la Universidad de Cádiz utiliza cookies propias y de terceros para realizar análisis de uso y medición del tráfico, así como permitir el correcto funcionamiento en redes sociales, y de este modo poder mejorar su experiencia de navegación.

Para obtener más información sobre las cookies puede consultar la Política de cookies del sitio web de la Universidad de Cádiz. También puede acceder a la configuración de cookies en cualquier momento desde el enlace correspondiente en el pie de página.

A continuación podrá configurar las cookies del sitio web según su finalidad:

  • Análisis estadístico

    En este sitio se utilizan cookies de terceros (Google Analytics) que permiten cuantificar el número de usuarios de forma anónima (nunca se obtendrán datos personales que permitan identificar al usuario) y así poder analizar la utilización que hacen los usuarios del nuestro servicio, a fin de mejorar la experiencia de navegación y ofrecer nuestros contenidos de manera óptima.

  • Redes sociales

    En este sitio web se utilizan cookies de terceros que permiten el correcto funcionamiento de algunas redes sociales (principalmente Youtube y Twitter) sin utilizar ningún dato personal del usuario.

Detector para medir la energía de electrones en microscopios electrónicos de barrido

.

DESCRIPCIÓN

El CSIC, la Universidad de Cádiz y la Universidad de Sevilla han desarrollado un detector para medir la energía de electrones en microscopios SEM (microscopio electrónico de barrido) que permite medir tanto la intensidad como la energía de electrones que se generan en éste. Esto supone una novedad muy significativa, ya que hasta ahora los detectores de estado sólido sólo medían la intensidad de la señal, sin poder diferenciar si los cambios en la señal medida eran debidos a un cambio de intensidad o a un cambio de la energía de los electrones incidentes. Se buscan empresas interesadas en la licencia de la patente.

Principalmente se pueden distinguir dos tipos de dispositivos para medir los electrones en microscopios electrónicos: los filtros de energía para electrones y los detectores de estado sólido.

Los filtros de energía para electrones permiten obtener espectros con resoluciones energéticas muy altas. Pero estos filtros son voluminosos , complejos y difíciles de integrar en el espacio limitado de los microscopios SEM, lo que provoca que estos sólo se empleen en otro tipo de microscopios, los conocidos como TEM.

Por otra parte, los detectores de estado sólido para electrones, que son los empleados en los microscopios SEM, sólo permiten medir la intensidad de la señal, sin la posibilidad de detectar si los cambios en la señal eléctrica medida se deben a un cambio de intensidad o a un cambio de la energía de los electrones incidentes.

El detector para medir la energía de electrones en microscopios electrónicos de barrido propuesto permite superar la limitación mencionada, basándose en un circuito integrado con fotodiodos fabricados Apilados Verticalmente  que le permiten medir la energía de electrones en lugar de fotones y que le proporcionan una serie de ventajas. Concretamente, el dispositivo permite medir la intensidad y también la energía de electrones PE (Electrones Primarios), ET (Electrones Transmitidos), SE (Electrones Secundarios), BSE (Electrones retrodispersados) que se generan en un microscopio SEM (microscopio electrónico de barrido).

TÍTULOS DE PROPIEDAD

Patente de invención

VENTAJAS

La invención propuesta ofrece una serie de ventajas:

  • Permite medir separadamente la intensidad o la energía de los electrones incidentes en el sensor.
  • Posibilita la obtención de imágenes con contraste químico en un SEM.
  • Se fabrica con tecnologías estándar, es muy compacto en tamaño, no requiere el uso de filtros electromagnéticos y es barato de fabricar.
  • Permite obtener con el sensor en modo integrador la energía promedio de los electrones generados en un punto del material que se analice.
  • Permite obtener con el sensor en modo conteo un espectro de energía de los electrones en un punto del material que se analiza.

USO Y APLICACIONES

La presente invención tiene una aplicación industrial directa como accesorio necesario en los microscopios electrónicos de barrido. Esta tecnología ofrecería oportunidades para el desarrollo de nuevos detectores más baratos y compactos. Al poder medir la energía de los electrones generados en un SEM, permitiría nuevas aplicaciones adicionales como la capacidad de “filtrar” las imágenes según la energía (color) de los electrones, de manera que:

-Puede eliminarse la contribución inelástica a las imágenes, ofreciendo una visualización mejorada de materiales orgánicos y muestras biológicas.
-Obtener espectros de energía sin necesidad de “filtros de electrones/fotones”.
-Obtener de manera sencilla imágenes con contraste químico independientemente de la intensidad o energía primaria del haz de electrones.

AUTORES

LIONEL CERVERA GONTARD, RICARDO CARMONA GALÁN, JUAN ANTONIO LEÑERO BARDALLO.

PALABRAS CLAVE

Detector, energía, electrones, microscopio electrónico, barrido, SEM,  fotodiodos.

 

(a) Microscopio electrónico de barrido (SEM). (b) Imagen óptica del sensor con cuatro tipos de fotodiodo. (c) Imagen SEM del sensor obtenida con el detector de electrones secundarios. (d) Simulaciones de Monte Carlo de las trayectorias y profundidades en el substrato de silicio alcanzadas por 50 electrones de 10keV y 30keV.