El CSIC, la Universidad de Cádiz y la Universidad de Sevilla han desarrollado un detector para medir la energía de electrones en microscopios SEM (microscopio electrónico de barrido) que permite medir tanto la intensidad como la energía de electrones que se generan en éste. Esto supone una novedad muy significativa, ya que hasta ahora los detectores de estado sólido sólo medían la intensidad de la señal, sin poder diferenciar si los cambios en la señal medida eran debidos a un cambio de intensidad o a un cambio de la energía de los electrones incidentes. Se buscan empresas interesadas en la licencia de la patente.

Principalmente se pueden distinguir dos tipos de dispositivos para medir los electrones en microscopios electrónicos: los filtros de energía para electrones y los detectores de estado sólido.

Los filtros de energía para electrones permiten obtener espectros con resoluciones energéticas muy altas. Pero estos filtros son voluminosos , complejos y difíciles de integrar en el espacio limitado de los microscopios SEM, lo que provoca que estos sólo se empleen en otro tipo de microscopios, los conocidos como TEM.

Por otra parte, los detectores de estado sólido para electrones, que son los empleados en los microscopios SEM, sólo permiten medir la intensidad de la señal, sin la posibilidad de detectar si los cambios en la señal eléctrica medida se deben a un cambio de intensidad o a un cambio de la energía de los electrones incidentes.

El detector para medir la energía de electrones en microscopios electrónicos de barrido propuesto permite superar la limitación mencionada, basándose en un circuito integrado con fotodiodos fabricados Apilados Verticalmente  que le permiten medir la energía de electrones en lugar de fotones y que le proporcionan una serie de ventajas. Concretamente, el dispositivo permite medir la intensidad y también la energía de electrones PE (Electrones Primarios), ET (Electrones Transmitidos), SE (Electrones Secundarios), BSE (Electrones retrodispersados) que se generan en un microscopio SEM (microscopio electrónico de barrido).

TÍTULOS DE PROPIEDAD

Patente de invención

La invención propuesta ofrece una serie de ventajas:

• Permite medir separadamente la intensidad o la energía de los electrones incidentes en el sensor.
• Posibilita la obtención de imágenes con contraste químico en un SEM.
• Se fabrica con tecnologías estándar, es muy compacto en tamaño, no requiere el uso de filtros electromagnéticos y es barato de fabricar.
• Permite obtener con el sensor en modo integrador la energía promedio de los electrones generados en un punto del material que se analice.
• Permite obtener con el sensor en modo conteo un espectro de energía de los electrones en un punto del material que se analiza.

USO Y APLICACIONES

La presente invención tiene una aplicación industrial directa como accesorio necesario en los microscopios electrónicos de barrido. Esta tecnología ofrecería oportunidades para el desarrollo de nuevos detectores más baratos y compactos. Al poder medir la energía de los electrones generados en un SEM, permitiría nuevas aplicaciones adicionales como la capacidad de “filtrar” las imágenes según la energía (color) de los electrones, de manera que:

-Puede eliminarse la contribución inelástica a las imágenes, ofreciendo una visualización mejorada de materiales orgánicos y muestras biológicas.
-Obtener espectros de energía sin necesidad de “filtros de electrones/fotones”.
-Obtener de manera sencilla imágenes con contraste químico independientemente de la intensidad o energía primaria del haz de electrones.

AUTORES

LIONEL CERVERA GONTARD, RICARDO CARMONA GALÁN, JUAN ANTONIO LEÑERO BARDALLO.

PALABRAS CLAVE

Detector, energía, electrones, microscopio electrónico, barrido, SEM,  fotodiodos.