Resolución atómica de elementos ligeros utilizando HAADF y ABF-STEM con corrección de Cs y bajo voltaje

Resumen: La microscopía electrónica de barrido y transmisión (STEM) puede ofrecer información estructural y química con resolución espacial del orden de 0.1 nm, es posible alcanzar tal resolución utilizando un corrector de aberración esférica para el haz de prueba. En el STEM, un haz de electrones es enfocado y escaneado sobre la muestra, por lo que la imagen se forma midiendo la intensidad electrónica transmitida que surge después de las interacciones electrón-muestra. La intensidad de los electrones dispersados que atraviesan la muestra puede ser empleada para obtener imágenes de campo claro y campo obscuro. El microscopio STEM es un poderoso instrumento para estudiar las propiedades físicas de las nanoestructuras, que requieren de un análisis estructural y químico a nivel atómico. Por lo tanto, STEM es una técnica capaz de identificar columnas atómicas y la posición de los átomos auxiliándose con técnicas de simulación. En este trabajo, los parámetros instrumentales básicos del microscopio en modo campo oscuro anular de gran ángulo (HAADF-STEM) y campo claro (BF-STEM) fueron evaluados utilizando una muestra estándar de Si[110]. Además, imágenes experimentales de HAADF-STEM y campo claro anular (ABF-STEM) de una muestra de LaAlO3 se consiguieron a 80 kV de operación y comparadas con imágenes simuladas obtenidas con el método de multicapas, el cual se basa en la teoría dinámica de la difracción. Mediante la técnica ABF-STEM fue posible visualizar claramente las columnas atómicas de los elementos La, O y Al presentes en la muestra. Se encontró que las imágenes simuladas coinciden bien con las imágenes experimentales.