一、 掃描電子
顯微鏡的工作原理
PDJr<E? <sWprR 掃描電鏡(Scanning Electron Microscope)是用聚焦電子束在試樣表面逐點(diǎn)掃描成像。試樣為塊狀或粉末顆 粒,成像信號(hào)可以是二次電子、背散射電子或吸收電子。其中二次電子是最主要 的成像信號(hào)。由電子槍發(fā)射的能量為 5 ~ 35keV 的電子,以其交 叉斑作為電子源,經(jīng)二級(jí)聚光鏡及
物鏡的縮小形成具有一定能量、一定束流強(qiáng)度 和束斑直徑的微細(xì)電子束,在掃描線圈驅(qū)動(dòng)下,于試樣表面按一定時(shí)間、空間順 序作柵網(wǎng)式掃描。聚焦電子束與試樣相互作用,產(chǎn)生二次電子發(fā)射(以及其它物 理信號(hào)),二次電子發(fā)射量隨試樣表面形貌而變化。二次電子信號(hào)被
探測(cè)器收集 轉(zhuǎn)換成電訊號(hào),經(jīng)視頻放大后輸入到顯像管柵極,調(diào)制與入射電子束同步掃描的 顯像管亮度,得到反映試樣表面形貌的二次電子像。
t2/#&J] &+Z,hs9% zL$@`Eh-KP 二、掃描電鏡具有以下的特點(diǎn)
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Z"e6 (1) 可以觀察直徑為0 ~ 30mm的大塊試樣(在
半導(dǎo)體工業(yè)可以觀察更大直徑),制樣方法簡單。
KK&rb~ (2) 場(chǎng)深大、三百倍于
光學(xué)顯微鏡,適用于粗糙表面和斷口的分析觀察;圖像富有立體感、真實(shí)感、易于識(shí)別和解釋。
aZ2!i (3) 放大倍數(shù)變化范圍大,一般為 15 ~ 200000 倍,對(duì)于多相、多組成的非均勻材料便于低倍下的普查和高倍下的觀察分析。
q$I;dOCJ, (4) 具有相當(dāng)高的
分辨率,一般為 3.5 ~ 6nm。
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. (5) 可以通過電子學(xué)方法有效地控制和改善圖像的質(zhì)量,如通過調(diào)制可改善圖像反差的寬容度,使圖像各部分亮暗適中。采用雙放大倍數(shù)裝置或圖像選擇器,可在熒光屏上同時(shí)觀察不同放大倍數(shù)的圖像或不同形式的圖像。
15%w 8u (6) 可進(jìn)行多種功能的分析。與 X 射線譜儀配接,可在觀察形貌的同時(shí)進(jìn)行微區(qū)成分分析;配有光學(xué)顯微鏡和單色儀等附件時(shí),可觀察陰極熒光圖像和進(jìn)行陰極熒光
光譜分析等。
Bc+w+ (7) 可使用加熱、冷卻和拉伸等樣品臺(tái)進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn),觀察在不同環(huán)境條件下的相變及形態(tài)變化等。
oe%}?u jr)1(** 三、掃描電鏡的主要結(jié)構(gòu)
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