Electron diffraction is a powerful characterization method that is used across different fields and in different instruments. In particular, the power of transmission electron microscopy (TEM) largely relies on the capability to switch between imaging and diffraction mode enabling identification of crystalline phases and in-depth studies of crystal defects, to name only examples. In contrast, while diffraction techniques have found their way into the realm of scanning electron microscopy (SEM) in the form of electron backscatter diffraction and related techniques, on-axis transmission diffraction is still in its infancy. Here we present a simple but versatile setup that enables a 'diffraction mode' in SEM using a fluorescent screen and a dedicated in vacuo camera. With this setup spot-like nano-beam diffraction patterns of thin samples can be acquired with electron energies as low as 500 eV. We therefore coin the name Low Energy Nano Diffraction (LEND). Diffraction patterns can be recorded from single positions on the sample or integrated over selected areas by adjustable scan patterns. Besides showing the principal application of the technique to standard materials such as gold and silicon we also explore the application to graphene and other 2D materials. Besides single pattern measurements, also full 4D-STEM diffraction mappings are demonstrated. Finally, we show how the integration of a versatile diffraction mode in SEM enables a thorough analysis performed with a single instrument.

中文翻译：

---

低能纳米衍射 (LEND) – SEM 中的通用衍射技术

电子衍射是一种强大的表征方法，可用于不同领域和不同仪器。特别是，透射电子显微镜 (TEM) 的强大功能在很大程度上依赖于在成像和衍射模式之间切换的能力，从而能够识别晶相和深入研究晶体缺陷，仅举几个例子。相比之下，虽然衍射技术已经以电子背散射衍射和相关技术的形式进入扫描电子显微镜 (SEM) 领域，但轴上透射衍射仍处于起步阶段。在这里，我们展示了一个简单但通用的设置，它使用荧光屏和专用真空相机在 SEM 中启用“衍射模式”。通过这种设置，可以在电子能量低至 500 eV 的情况下获得薄样品的点状纳米光束衍射图案。因此，我们创造了低能纳米衍射 (LEND) 这个名称。衍射图案可以从样品上的单个位置记录，也可以通过可调节的扫描图案集成到选定区域。除了展示该技术在标准材料（如金和硅）上的主要应用外，我们还探索了在石墨烯和其他二维材料上的应用。除了单模式测量外，还演示了完整的 4D-STEM 衍射映射。最后，我们展示了如何在 SEM 中集成多功能衍射模式，以便使用单个仪器进行彻底的分析。衍射图案可以从样品上的单个位置记录，也可以通过可调节的扫描图案集成到选定区域。除了展示该技术在标准材料（如金和硅）上的主要应用外，我们还探索了在石墨烯和其他二维材料上的应用。除了单模式测量外，还演示了完整的 4D-STEM 衍射映射。最后，我们展示了如何在 SEM 中集成多功能衍射模式，以便使用单个仪器进行彻底的分析。衍射图案可以从样品上的单个位置记录，也可以通过可调节的扫描图案集成到选定区域。除了展示该技术在标准材料（如金和硅）上的主要应用外，我们还探索了在石墨烯和其他二维材料上的应用。除了单模式测量外，还演示了完整的 4D-STEM 衍射映射。最后，我们展示了如何在 SEM 中集成多功能衍射模式，以便使用单个仪器进行彻底的分析。除了单模式测量外，还演示了完整的 4D-STEM 衍射映射。最后，我们展示了如何在 SEM 中集成多功能衍射模式，以便使用单个仪器进行彻底的分析。除了单模式测量外，还演示了完整的 4D-STEM 衍射映射。最后，我们展示了如何在 SEM 中集成多功能衍射模式，以便使用单个仪器进行彻底的分析。