透射电子显微镜（TEM分析）和扫描透射电子显微镜（STEM）是使用电子束对样品进行成像的类似技术。透射电镜和STEM分析的图像分辨率约为1-2 Å。高能电子（80-200 keV）通过电子透明样品（~100 nm厚）传输。TEM和STEM具有比SEM更好的空间分辨率，但通常需要更复杂的样品制备。

尽管TEM和STEM比许多其他常用分析工具更耗时，但可以从这些技术中获得各种信号，从而可以在纳米尺度上进行化学分析。除了高图像分辨率外，还可以表征晶体相位、晶体取向（使用电子衍射实验）、生成元素图（通过使用 EDS 或 EELS）并获取突出显示元素对比度的图像（Z 对比度或 HAADF-STEM 模式）。这些都可以从纳米尺度的精确定位区域完成。STEM 和 TEM 是用于薄膜和 IC 样品的出色故障分析工具。

TEM-STEM理想用途

• ◆ 0.2 nm 分辨率的计量

• ◆ 识别集成电路上的纳米级缺陷，包括嵌入颗粒和通孔残留物

• ◆ 纳米级晶体相的测定

• ◆ 纳米颗粒表征：尺寸、核/壳研究、团聚、退火效应...

• ◆ 催化剂研究

• ◆ 纳米级元素图

• ◆ III-V族超晶格表征

• ◆ 晶体缺陷表征（位错、晶界、空隙、堆垛断层）

TEM-STEM优势强项

• ◆ 任何分析技术中空间分辨率最高的元素映射

• ◆ 低于 0.2 nm （2 Å） 的图像分辨率

• ◆ 小面积晶体学信息

• ◆ 结晶与无定形材料之间的强烈对比，无需化学染色

TEM-STEM缺点限制

• ◆ 显著的样品制备时间（1-4 小时）

• ◆ 采样量小。样品通常为 ~100 nm 厚和 5×5 μm

• ◆ 某些材料在高能电子束中不稳定

TEM-STEM技术规格

• 检测到的信号：

• 透射电子、散射电子、二次电子、X射线

• 检测到的元素：

• B-U （EDS）

• 检测限：

• 0.1-1 at%

• 成像/映射：

• 是（EDS，EELS）

• 极限横向分辨率：

• <0.2 nm