SEMとSTEMの分解能理論

佐藤貢

株式会社日立ハイテクノロジーズ

要旨：走査透過電子顕微鏡（STEM）において，1982年にCreweとSalzmanが示したSTEMの分解能と最適ビーム開き角の式が知られている．このビーム開き角は，光学像の統計的平均情報量が最大となる光学条件から導かれる．本稿では，Shannonの情報理論から光学像の統計的平均情報量が導かれる過程，および球面収差を伴う光学系の最適ビーム開き角が導かれる過程を示す．また，光学像（SEM像，STEM像）の情報量から分解能を定義し，球面収差，色収差，電子源輝度を考慮した電子光学系（SEM，STEM）の分解能計算法を説明する．

キーワード：STEM，SEM，情報量，分解能，最適条件