Microanalyse EDS en 3D par MEB-FIB : perspectives et limitations

Pierre Burdet,
EPFL Lausanne

En utilisant la spectrométrie des rayons-X à sélection d'énergie (EDS), l'imagerie 3D par MEB-FIB peut être étendue à la microanalyse en 3D. Dans le processus séquentiel d'acquisition, les images spectrales sont enregistrées en parallèle des images MEB. Une cartographie X en 3D de l'échantillon est ainsi obtenue.

Une partie des limitations de cette technique sont identiques à celles rencontrées en 2D, comme la résolution spatiale, limitée par la nécessité d'une haute tension d'accélération, et comme la précision de l'analyse quantitative. D'autres limitations sont plus spécifiques à la technique MEB-FIB. D'une part, la géométrie d'acquisition engendre des complications comme l'ombrage du détecteur ainsi que l'inclinaison de la surface. D'autre part, le temps par séquence d'acquisition est critique pour le volume total analysé. Le temps pour enregistrer une image spectrale est limitant dans une séquence.

Pour l'analyse d'image, la complémentarité des images MEB et des cartographies X peut être exploitée pour améliorer la reconstruction 3D finale. Par exemple, les phases chimiques sont identifiées et segmentées sur la base des images spectrales. Cette segmentation est affinée grâce aux images MEB qui ont une meilleure résolution spatiale.

Dans une autre perspective, la microanalyse 3D ouvre de nouvelles possibilités pour la quantification EDS. Cette dernière peut être améliorée en tenant compte des pixels avoisinants afin de corriger les problèmes liés au volume d'interaction.
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