ピクセル化された検出器を使用したOBFステムを介した厚い弱い相オブジェクトの用量効率の高い位相コントラストイメージング

最適な明るいフィールドスキャン透過型電子顕微鏡（OBF STEM）は、セグメント化またはピクセル化された検出器を使用する最近開発された低用量イメージング技術です。セグメント化された検出器を備えたOBF STEMは、環状ブライトフィールド（ABF）などの従来のSTEM技術よりも高い効率を持っていると報告しましたが、画像効率はピクセル化検出器を使用してさらに改善されると予想されます。この研究では、OBF技術のピクセル化検出器を採用し、イメージング特性を調査しました。OBFイメージングは​​厚い弱い相オブジェクト近似（TWPOA）に基づいているため、非ゼロの結晶サンプルの厚さは、ピクセル化されたOBFメソッドが単一サイドバンドの理論的拡張と見なすことができる従来のWPOAに加えて考慮されます（SSB）ptychography。したがって、これらの2つの手法は、信号対ノイズ比伝達関数（SNRTF）、マルチスライス画像シミュレーション、および実験を介して比較し、OBF技術が従来のWPOAベースのPtychographic Imagingからの用量効率を改善する方法を示しました。

Optimum bright-field scanning transmission electron microscopy (OBF STEM) is a recently developed low-dose imaging technique that uses a segmented or pixelated detector. While we previously reported that OBF STEM with a segmented detector has a higher efficiency than conventional STEM techniques such as annular bright field (ABF), the imaging efficiency is expected to be further improved by using a pixelated detector. In this study, we adopted a pixelated detector for the OBF technique and investigated the imaging characteristics. Because OBF imaging is based on the thick weak phase object approximation (tWPOA), a non-zero crystalline sample thickness is considered in addition to the conventional WPOA, where the pixelated OBF method can be regarded as the theoretical extension of single side band (SSB) ptychography. Thus, we compared these two techniques via signal-to-noise ratio transfer functions (SNRTFs), multi-slice image simulations, and experiments, showing how the OBF technique can improve dose efficiency from the conventional WPOA-based ptychographic imaging.