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2016年欧洲显微镜学大会：会议录 || 基于有序InGaN纳米柱发光二极管的分析电子显微镜表征
摘要： 由InGaN/GaN盘状结构自组装形成的纳米柱（NCs）为传统平面发光二极管（LED）器件提供了替代方案[1]。然而，单个纳米LED间电学特性的显著离散性制约了其效率与可靠性。由于InGaN合金固有的成分波动倾向会随生长晶面极性变化而产生不均匀分布，导致其呈现多色发光现象[2]。近期分子束外延技术实现的纳米柱选择性区域生长，已能制备出具有更高结晶质量且铟分布可控性更强的高度均匀GaN/InGaN纳米柱[3]。本研究展示了基于有序InGaN活性盘状结构纳米柱LED的表征结果（图1）。通过校正像差的JEOL-JEM-ARM200扫描透射电子显微镜（STEM）进行纳米结构精细表征：原子级分辨的高角环形暗场（HAADF）图像分析证实了纳米柱的高结晶质量；能谱（EDS）元素面扫描揭示了InGaN盘内铟分布；环形明?。ˋBF）图像中氮原子柱定位则追踪了半导体纳米柱的极性（图2）。利用FEI STEM Tecnai F20低温阴极荧光（CL）光谱技术，实现了纳米尺度上光学特性与结构特性的直接关联[4]。
关键词： 纳米线、能量色散X射线光谱（EDS）、环形明场成像、氮化铟镓（InGaN）、发光二极管（LEDs）、原子级分辨率扫描透射电子显微镜（STEM）
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过单色化芯损电子能量损失谱（EELS）映射检测A位缺陷钙钛矿中的氧亚晶格有序排列
摘要： 钙钛矿氧化物因其在热电材料到燃料电池等多种应用领域的潜力而备受关注。其吸引力部分源于钙钛矿陶瓷可在宽泛组分范围内进行化学掺杂，从而形成不同程度的结构有序性，这使得这类材料的性能与功能易于调控。例如在热电应用体系中，超晶格或畴界空位的存在会通过增强声子散射来抑制热导率。因此，理解陶瓷体系中此类有序结构形成机制对其工程化应用至关重要。 本研究报道了一种基于Nd2/3xTiO3双钙钛矿的A位缺陷体系。该热电候选材料因具有独特的超结构（部分源自A位阳离子空位有序排列）而备受瞩目。通过球差校正扫描透射电子显微镜，我们研究了系列经设计具有不同A位阳离子空位有序程度（从而导致热电性能显著差异）的Nd2/3xTiO3陶瓷。[110]取向的环状明场像（采用Nion UltraSTEM 100TM获取）揭示了TiO6亚晶格中依赖A位占据状态的倾斜畴结构。进一步通过电子显微图像的高级分析技术测量了TiO6晶格的局部畸变。 利用能量分辨率优于0.100eV的Nion UltraSTEM 100MC TM仪器，通过原子级分辨的单色化芯能损失电子能量损失谱（EELS）对这些八面体畸变进行了深入研究。该方法不仅能绘制Ti L2,3近边精细结构的各组分分布，还能检测ELNES的微小局部变化——包括常规EELS难以分辨的Ti L2,3前峰强度微妙改变，以及Ti L3 eg/t2g和t2g L3/L2强度比的变化，这些均表征着局部TiO6畸变特征。
关键词： 环形明场成像、校正像差的扫描透射电子显微镜、Nd2/3xTiO3、结构有序性、电子能量损失测量、热电材料、燃料电池、A位缺陷钙钛矿、声子散射、钙钛矿氧化物
更新于2025-09-09 09:28:46