ZEISS GeminiSEM

Field Emission Scanning Electron Microscope

The GeminiSEM Family​

다양한 샘플 유형 분석 수요에 대응하는 나노미터 미만 크기의 고해상도 이미징

ZEISS GeminiSEM은 나노미터 이하 해상도의 손쉬운 이미징을 가능케합니다. 재료 및 생명 과학 분야 연구에 필요한 다양한 어플리케이션에 적용해보세요. 전자 광학의 혁신과 새로운 팸버 디자인으로 더 나은 이미지 퀄리티, 유용성 및 유연함의 혜택을 누릴 수 있습니다. 뛰어난 이미징과 분석 기능은 1kV 미만의 나노 미터 이하 이미지를 촬영할 수 있게 합니다. 

Gemini 전자 광학의 세 가지 독특한 디자인 및 기능을 확인하시고 모든 이미징 및 분석 요구를 어떻게 해결하는지 알아보시기 바랍니다.

비전도성 광물 montmorillonite의 갈라진 표면에서 나노미터 규모의 특성화 분석
비전도성 광물 montmorillonite의 갈라진 표면에서 나노미터 규모의 특성화 분석
  • 공용연구실에 이상적인 ZEISS GeminiSEM 360 - Gemini 1 전자 광학 컬럼이 있어 광범위한 응용 및 샘플 유형에 대해 고해상도 이미징 및 분석을 제공합니다.
  • 효율적인 분석이 가능한 ZEISS GeminiSEM 460 - Gemini 2 컬럼은 가장 까다로운 분석 작업까지 수행 가능합니다. 광범위한 프로프 커런트에서 이미징 및 분석 조건간에 원활한 전환이 가능합니다.
  • 표면 분석 이미징의 새로운 기준 ZEISS GeminiSEM 560 - Gemini 3와 새로운 전자 광학 엔진인 Smart Autopilot을 소개합니다. 모든 분석 조건에서 가장 높은 해상도를 유지합니다.

Highlights

시리즈

세 가지 모델에 대한 모든 세부 정보를 살펴보고 어플리케이션에 가장 적합한 모델을 찾으세요.

ZEISS GeminiSEM 360

ZEISS GeminiSEM 360

ZEISS GeminiSEM 360

공용연구실에 가장 이상적인 모델로 재료 과학, 생명 과학 및 다양한 산업 분야에 적용 가능합니다.

두 개의 유니크한 Inlens 검출기로 샘플 특성화 분석에 활용하십시오.
두 개의 유니크한 Inlens 검출기로 샘플 특성화 분석에 활용하십시오.
다용도로 활용 가능한 챔버로 필요에 맞게 장비를 구성하세요.
다용도로 활용 가능한 챔버로 필요에 맞게 장비를 구성하세요.
ZEN Connect로 다중 모드의 분석을 실행하고 샘플에 대해 완벽히 이해하십시오.
ZEN Connect로 다중 모드의 분석을 실행하고 샘플에 대해 완벽히 이해하십시오.

Your Tool for Sample Flexibility

  • GeminiSEM 360은 공용실험실에 가장 적합한 이상적 FE-SEM으로 재료 및 생명과학, 그리고 다양한 산업군에 맞는 솔루션을 제공합니다.
  • 최초의 전자 광학으로 디자인 된 Gemini 1은 우수한 해상도를 자랑하며 높은 프로브 전류에서 빠른 속도로 표면에 민감한 고해상도 이미징을 구현합니다. 
  • Inlens 2차 및 후방산란 전자 이미징을 동시에 사용해 민감한 시료에서도 고해상도, 표면 및 구성 정보들을 수집합니다.
  • 낮은 진공(VP라고 불리우는)에서 비전도성 샘플을 이미징하려면 Inlens 컨트라스트를 고려할 필요가 없습니다. NanoVP는 충전없이 Inlens 이미징을 가능하게 합니다.

Unrivalled User Experience

  • GeminiSEM 360은 탁월한 사용자 경험을 제공합니다. 넓은 시야와 새롭고 고도로 구성 가능한 챔버를 통해 매우 큰 샘플도 쉽게 조사할 수 있습니다. 
  • ZEISS ZEN Connect를 통해 조건별 이미지를 확인하고 광학 현미경과의 연계 분석으로 원활한 탐색을 즐기십시오.
  • 특허받은 Autofocus 및 스마트 디텍터 기능을 사용하여 선명한 이미지를 쉽게 얻으십시오.
  • Opposite EDS 포트와 coplanar EDS/EBSD geometry를 사용해 이미징 및 분석 워크 플로우를 효율적으로 수행합니다.
  • ZEISS Predictive Service로 시스템 가동 시간을 최대화하고 예정된 유지 보수의 혜택을 누리십시오.

Exceptional Capability Extension

  • 업그레이드는 당신의 투자를 좀 더 효율적으로 보류할 수 있는 필수요소입니다.  이는 바로 GeminiSEM 360이 ZEISS ZEN Core 소프트웨어 에코시스템에 연결되어 있는 이유입니다.
  • ZEN Connect을 사용하여 멀티 모달 및 멀티 스케일 데이터를 결합하고, ZEN Intellesis는 고급 AI 기반 Segmentation을, ZEN 분석 모듈은 세분화된 데이터를 보고 및 분석합니다. ZEN 데이터 저장소를 이용하면 실험실에 있는 여러 기기의 데이터를 연결해 프로젝트를 중앙에서 관리할 수 있습니다. 
  • APEER 커뮤니티의 일원이 되어 문제를 해결하는 도움을 줄 수 있는 다른 사용자의 워크 플로우 및 스크립트에 액세스 하세요. 
  • 명확한 업그레이드 가이드로 새로운 기능이 출시되면 시스템 개선이 가능합니다.

ZEISS GeminiSEM 460

ZEISS GeminiSEM 460

ZEISS GeminiSEM 460

가장 정확한 분석 작업을 위해 만들어진 모델로, 효율적인 분석 및 자동 워크 플로우를 지원합니다.

신속한 분석과 동시에 고해상도, 높은 커런트를 유지합니다.
신속한 분석과 동시에 고해상도, 높은 커런트를 유지합니다.
다목적 챔버로 필요에 맞게 장비를 구성하세요.
다목적 챔버로 필요에 맞게 장비를 구성하세요.
GeminiSEM 460을 in situ 실험실로 바꾸세요.
GeminiSEM 460을 in situ 실험실로 바꾸세요.

Utilize High Resolution and High Current

  • GeminiSEM 460은 가장 정확한 분석작업을 위해 만들어졌으며 효율적인 분석과 자동 워크 플로우를 가능하게 합니다.
  • 고해상도 이미징 및 분석을 신속하게 수행하세요. 저전류 및 낮은 kV에서 고전류 및 높은 kV 작업으로 원활하게 전환하고 Gemini 2 컬럼을 다시 활용하세요.
  • 다양한 디텍터를 사용해 모든 샘플을 포괄적으로 특성화합니다.
  • 효율적인 분석을 위해 다양한 목적의 챔버를 활용해 적절한 분석 검출기를 선택하십시오.
  • 새로운 VP 모드를 사용하고 전류를 높여 인덱싱 속도가 초당 4000패턴 및 EBSD 맵을 얻습니다.
  • 2개의 정반대 EDS 포트와 동일 평면 EDS & EBSD 구성을 사용하여 화학성분 및 결정 방향을 조사합니다. Shadow가 없는 빠른 맵핑을 기대할 수 있습니다.

Customized, Automated Workflows

  • 이러한 강력한 분석에는 워크 플로우 자동화가 핵심입니다. ZEISS Python 스크립팅 API를 사용하여 자신만의 자동화된 실험을 만드십시오.
  • 실험을 수정하고 결과를 자신의 요구 사항에 맞게 사용자 지정을 합니다.
  • STEM tomography의 활용: 자동화된 틸팅 및 로테이션을 특허받은 트래킹 기능과 결합 가능합니다. 정렬된 모든 이미지가 3D reconstruction 소프트웨어로 전송되면 나노 미터 규모의 해상도로 3D Tomograms 촬영을 생성합니다.
  • 샘플을 엔지니어링 한계까지 테스트해야 하는 경우 ZEISS는 자동화된 In-situ 히팅 및 tension 실험실을 자유롭게 사용 가능합니다. 즉석에서 stress-strain 커브를 그리는 동안 열과 tension을 받는 재료를 자동으로 관찰 가능합니다.

Your Pathway to Even More Possibilities

  • Gemini 2 컬럼은 낮은 kV에서도 매우 높고 조정 가능한 전류 밀도로 재료 및 생명 과학 전반에 걸쳐 분석 기능 확장이 가능합니다.
  • 다양한 액세서리로 시스템을 조정할 수 있는 혜택을 누리세요. 다목적 챔버는 분석 장비 뿐만 아니라 In-situ tlfgja, cryo 이미징 및 nanoprobing을 위해 활용 가능합니다.
  • 이를 통해 어느 시점에서든 다양한 구성과 업그레이드 기능을 활용할 수 있습니다.
  • 모든 GeminiSEM은 ZEISS ZEN Core 에코 시스템에 연결될 수 있고 GxP 워크 플로우를 제공하는 ZEN Connect, ZEN Intellesis 및 ZEN 분석 모듈에 액세스할 수 있습니다.

ZEISS GeminiSEM 560

ZEISS GeminiSEM 560

ZEISS GeminiSEM 560

표면에 민감하고 왜곡이 없는 고해상도 이미징의 기준을 높이고 1kV 미만의 이미지를 쉽게 얻을 수 있습니다.

저전압에서 비전도성 광물 입자의 표면 세부 정보: GeminiSEM 560, Inlens SE, 800 V
저전압에서 비전도성 광물 입자의 표면 세부 정보: GeminiSEM 560, Inlens SE, 800 V
 

3D STEM tomography on a CeO2 nanoparticle. GeminiSEM 560, aSTEM, bright field, 30 kV.

최적의 지점: NdFeB 자석의 contrast
최적의 지점: NdFeB 자석의 contrast

The New Standard in Surface Imaging

  • GeminiSEM 560은 표면에 민감하고 왜곡이 없는 고해상도 이미징의 기준을 높이고 1kV 미만의 이미지를 쉽게 구현할 수 있습니다.
  • Nano-twin 렌즈와 새로운 전자 광학 엔진 Smart Autopilot을 장착한 Gemini 3를 사용하면 1nm 미만의 1kV 미만 해상도를 가진 샘플의 Magnetic field가 없는 이미징이 가능합니다. 그렇게 되면 샘플 바이어스 또는 monochromation이 필요 없게 됩니다.
  • 새로운 VP 모드 및 디텍션 시스템으로 비전도성, 진공에 민감한 재료의 이미지를 확보하세요. VP 모드의 새로운 Airlock을 통해 진공에 민감한 표본을 챔버로 가져와서 빠른 결과를 보장하고 기능을 유지하십시오.
  • 듀얼 EDS 포트가 있는 새롭고 큰 챔버를 활용하여 섬세한 샘플을 쉽게 분석합니다. 최적의 디텍터 앵글로 보장되는 빠르고 shadow 없는 맵핑을 구현합니다.

Expert Knowledge Integrated

  • 까다로운 샘플의 이미징은 이제 새로운 전자 광학 엔진인 Smart Autopilot으로 가속화됩니다.
  • 더욱 넓어진 field of view를 활용하여 샘플을 더 쉽게 찾아냅니다.
  • Smart Autopilot을 사용하면 길었던 alignment를 더이상 사용하지 않고 시간 절약이 가능합니다. 엔진은 전자 광학 장치를 구동하여 1배 미만에서 최대 500kx까지 배율을 제공해 alignment, 보정 및 초점을 맞춥니다.
  • Smart Autopilot에는 특허받은 자동 초점 기능 및 몇초 내에 선명한 이미지를 잡아내는 새로운 자동 흔들림 기능이 포함되어 있습니다. 
  • Python 스크립팅을 3D STEM tomography와 같은 자동화된 워크 플로우에서 이러한 기능을 사용 가능합니다.

Experience Unique Contrast

  • 작업 조건에서 최적의 지점을 찾는다는 것은 완벽한 이미지를 얻기 위해 정확한 매개 변수 조합을 찾았다는 것을 의미합니다. 비결은 그 지점을 찾는다는 것이죠.
  • Magnetic field가 없는 이미징 기능의 Gemini 컬럼 기술과 새로운 Gemini 3 컬럼을 사용하면 이러한 최적의 지점을 찾고 샘플에서 새로운 정보를 발견할 수 있습니다.
  • 2 mT 미만의 샘플에 Magnetic filed가 있는 GeminiSEM 560의 경우 자기 대비 이미징이 쉽습니다.
  • 에너지 선택형 Inlens 후방 산란 검출기로 에너지 분광 이미징을 수행하는 동시에 후방 산란 검출기와 전자 angular spectroscopic 이미징을 통합할 수 있습니다.
  • 모든 데이터를 ZEN Connect와 함께 가져와 결과를 쉽게 분류하고 보고하십시오.

Applications

ZEISS GeminiSEM

Nanoscience & Nanomaterials

일반적인 작업 타입 및 어플리케이션

  • 나노 전자 및 Photonic 장비 구조, integrity 및 불량 시각화
  • 주요 빔 손상, 차징 효과 또는 이미지 왜곡을 피하면서 2D 재료와 같은 민감한 샘플을 이미징
  • 고해상도에서 나노 메카닉 및 나노 역학 연구, 재료의 표면 지형 특성화 및 원소 조성 분석
  • 나노 유체 실험을 위한 장비의 품질 생성 및 평가
Magnetic FeMn Nanoparticles, edge length of a cube ca. 25 nm. GeminiSEM 560, 1 kV, Inlens SE, field of view  565 nm.
Magnetic FeMn Nanoparticles, edge length of a cube ca. 25 nm. GeminiSEM 560, 1 kV, Inlens SE, field of view 565 nm.
Structured gold platelets as part of fundamental research on plasmonic effects. GeminiSEM 560.
Structured gold platelets as part of fundamental research on plasmonic effects. GeminiSEM 560.
Overview mode, extremely large field of view, three Euro coins. GeminiSEM 560.
Overview mode, extremely large field of view, three Euro coins. GeminiSEM 560.

Energy Materials

Typical Tasks and Applications

  • Microstructure and device evaluation
  • Defect analysis
  • Phase distribution
  • Pore and crack quantification
NCM622 cathode particles after 500 charge cycles, 1 kV, Inlens SE  detector.
NCM622 cathode particles after 500 charge cycles, 1 kV, Inlens SE detector.
Uncoated polymer electrolyte fuel cell.
Uncoated polymer electrolyte fuel cell.
CIGS solar cell on an alumina substrate at 1.8 kV, Inlens SE detector.
CIGS solar cell on an alumina substrate at 1.8 kV, Inlens SE detector.

Engineering Materials

일반적인 작업 유형 및 어플리케이션

  • 우수한 대비 및 선명도를 가진 sub-nm 해상도에서 다양한 재료 특성화
  • 금속 조직학 및 Metallography and fracture analysis
  • Characterization of in situ material behavior under varying conditions
  • Generation of experimental data for validation and improved fidelity of simulation models.

A stainless-steel sample imaged under in situ tensile load test
Using the AsB detector, images have extremely high contrast and capture the slip bands formation during in situ loading as shown in the images of before (left) and after loading (right).

before loading
after loading

Cross-sectional image of stainless-steel surface after surface preparation using sand blasting.
The crushed SiO2 shows positive charging on the left image. Contrast visible only at large working distance of 5 mm (left) versus a closer working distance of 1 mm (right).

large working distance of 5 mm
closer working distance of 1 mm

Cross-section of Al2O3/ZrO2-3mol%Y2O3 nanocomposite powder
Imaged with the BSE detector at 1 kV landing energy with no bias (left) and at 1 kV landing energy with 5 kV bias (right), providing enhanced material contrast and sharpness.

1 kV landing energy with no bias
at 1 kV landing energy with 5 kV bias

Bio-inspired Materials, Polymers and Catalysts

Typical Tasks and Applications

  • Surface characterization and evaluation
  • Structural analysis, segmentation and quantification
  • Correlative multiscale characterization due to typical hierarchical structure of some bio- materials
  • Failure analysis and process control
Cross-linked gelatin nanofibrous scaffold for tissue engineering.
Cross-linked gelatin nanofibrous scaffold for tissue engineering.
Polyurethan film.
Polyurethan film.
Ruptured surface of a polymer.
Ruptured surface of a polymer.

Microscopy Solutions for Industry

Typical Tasks and Applications

  • Failure analysis on mechanical, optical or electronic components
  • Fracture analysis and metallography
  • Surface, microstructure and device characterization
  • Compositional and phase distribution
  • Impurity and inclusion determination
Brittle failure of a steel sample in tension
Brittle failure of a steel sample in tension.
Inclusions in steel, Inlens SE detector, 500 V.
Inclusions in steel, Inlens SE detector, 500 V.
Lithium ion battery cathode. EDS compositional mapping.
Lithium ion battery cathode. EDS compositional mapping.

Semiconductor Device Design and Failure Analysis

Typical Tasks and Applications

  • Construction analysis and benchmarking
  • Passive voltage contrast
  • Subsurface analysis
  • Electronic property measurement with probing
  • TEM site selection

The electronic properties of passive voltage contrast can be compared to subsurface structural information by increasing the beam landing energy, in this case using 1 kV for PVC (left) and 3 kV for the subsurface imaging (right). The superb stability of the Gemini column enables a seamless workflow.

1 kV for PVC
3 kV

Probing during imaging can give further insight into function. Here, electron beam absorbed current (EBAC) shows the connectivity of a circuit with a probe tip landed at one node (first).
EBAC at increasing tensions (first and second: 2 kV, third: 5 kV, fourth: 8 kV) shows the electronic structure at lower metal layers.

Connectivity of a  circuit with a probe tip landed at one node: 2 kV
Connectivity of a circuit with a probe tip landed at one node: 2 kV
 EBAC at 2 kV.
EBAC at 2 kV.
 EBAC at 5 kV.
EBAC at 5 kV.
 EBAC at 8 kV.
EBAC at 8 kV.

Life Sciences

Typical Tasks and Applications

  • Characterization of topology
  • Imaging sensitive, non-conductive, outgassing, or low contrast samples
  • Visualizing the ultrastructure of cells, tissues etc. at high resolutions
  • Imaging very large areas such as serial sections or block faces

Tissue, cells or viruses & STEM imaging: SARS-CoV-2 grown in a tissue culture and inactivated by chemical fixation. The virus was negatively stained.
Imaged with GeminiSEM 560, aSTEM, false colored.
Sample: courtesy of M. Hannah, Public Health England, UK.

SARS-CoV-2 virus, STEM image.
SARS-CoV-2 virus, STEM image.
Investigate large areas with array tomography, serial section & block face Imaging: root nodules of Fabaceae beans. The large field of view is important for analyzing rare events in section ribbons or for statistical analysis of infections, as in these root nodules that are infected with bacteria. The Array Tomography module of ZEISS Atlas 5 allows you to build 3D volumes out of serial sections. The movie shows 78 sections out of one ribbon.

Life sciences often deal with low contrast samples and correlative experiments are challenging when essential features lack contrast. With Tandem decel you can introduce an electrical deceleration or bias between the sample and objective lens and achieve a dramatic increase in contrast. Imaged with GeminiSEM 560.

Applying Tandem decel increases contrast to such an extent that all cell organelles are clearly visible at high resolution.
Applying Tandem decel increases contrast to such an extent that all cell organelles are clearly visible at high resolution.

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