驱动机制包括气动/流体动力压力、24 电润湿 (EW)、14,21,25 - 27 介电泳 (DEP)、19,28 - 31 等。其中,DEP 方法利用电场,由于其体积小、易于制造和静态液体流动(即无需连续供应液体)等独特优点,有利于芯片实验室集成。它还能够快速响应(约 1 毫秒)并具有焦距的宽可调性(例如,从负到无穷大再到正)。32,33 此外,电驱动液体透镜通常具有高可靠性和长寿命,因为它们不需要机械运动部件。在已报道的可调液体透镜中,它们中的大多数操纵界面的整体曲率并保持球面形状。8,34因此,球面像差变得不可避免,导致成像质量差。在平面液体透镜中,周边光线和近轴光线的焦距差异会导致纵向球面像差 (LSA)。在传统的大型光学系统中,像差由多透镜系统补偿。但在微流控芯片中,很难精确控制多个单独的透镜。因此,操纵局部曲率是实现无像差系统的可行方法。已经提出了各种机制来实现平面外非球面光流控透镜。35 一种简单直接的方法是使用预成型膜 36 – 38 或非圆形孔径 39 来调节液体透镜的非球面性。其中,静电力的使用已被证明
我们使用数值模拟来演示与 Cs 校正 STEM 成像相当的分辨率,方法是使用调制器在未校正的仪器上执行 CGI(图1b-g)。我们模拟了 MoS 2 扭曲双层的 CGI 实验(图1b),其中两个 MoS 2 单层以 7° 角堆叠在一起。这样的样本提供了几乎连续的原子间距离范围,并且已被证明可用于估计成像技术的分辨率 [37]。我们假设一台 300 kV 显微镜,其 Cs = 2.7mm,在 Scherzer 条件下,需要使用小孔径(𝛼= 7.3 𝑚𝑟𝑎𝑑 ),将分辨率限制为 1.63 Å,如图所示。1d。相反,CGI 允许使用更大的数值孔径,从而实现更高的分辨率。在图中。1f-g 我们展示了使用 2𝛼 会聚半角计算的 CGI 重建,尽管存在像差,但仍提供 0.64 Å 的分辨率。该值与具有相同半会聚角的无像差成像系统的分辨率相当。事实上,只要能够预测照明模式,就可以使用任意大的半会聚角。准确的探测预测对于未来的实验实现至关重要,如补充材料 [38] 中所述。一个限制因素是相干性 [38],其阻尼包络定义了传输到结构化照明的最高频率 [39,40]。
在半导体器件制造过程中,EUV 光刻技术必不可少,而光化学 EUV 掩模计量技术必不可少。在 PSI,我们正在开发 RESCAN,这是一种基于相干衍射成像 (CDI) 的平台,可以满足当前和未来的掩模检查分辨率要求。在 CDI 中,用相干光照射样品获得的衍射图案由像素检测器记录,这些衍射图案用于通过迭代相位检索算法重建物体的复振幅图像。虽然在传统光学系统中,像差会影响最终图像的分辨率,但 CDI 方法本质上是无像差的。尽管如此,仍需要仔细预处理衍射信号以避免重建图像中出现伪影。特别是,由于我们的系统以 6° 的入射角在反射模式下工作并使用平面检测器,因此有必要校正由于非远心性而导致圆锥失真的记录衍射图案。本文讨论了衍射数据预处理对重建图像质量的影响,并通过在 RESCAN 显微镜中应用优化的数据预处理流程展示了缺陷灵敏度的提高。结果,我们在光掩模上实现了低至 20 nm 的缺陷灵敏度,并在大视场中实现了均匀的图像质量。
使用光子或电子的成像的空间分辨率从根本上受到用于将信息从Sample运送到检测器的物质的波长的限制。但是,达到分辨率的衍射极限需要无像差的成像系统。在低能电子显微镜中实现原子分辨率的挑战主要来自电子光学元件的aber。尤其是色差,可严重恶化低电子能量的成像性能[1-3]。在1936年奠定了理解和补偿这些像差的基础[4,5]。Scherzer定理确定旋转对称的电子镜头不可避免地是色的和球形的。该定理强调了电子显微镜的临界局限性,为数十年的重新搜索奠定了旨在克服这些固有畸变的阶段。在1947年,可以证明电子透镜中的色差和球形像差可以通过使用时变磁场去除旋转对称性或引入空间电荷来纠正[6]。稍后,实验证明了使用己键纠正器对球形畸变的校正[7,8]。这一突破不仅证明了较早提出的理论提议,而且还实现了分辨率的取代,从而取得了显着的电子显微镜能力。超快电子显微镜提供了出色的时间和空间分辨率[9-11]。最近的研究探索了连贯的通过整合高度相干的场排放源[12-14],像差校正探针和增加的探针电流,可以预期该领域的未来进展。尽管可编程和自适应光学器件(例如空间光调节器(SLM))已彻底改变了光学元件[15],但电子光学元件的可编程和适应性相板的开发仍处于早期阶段[16-23]。