天津扫描电镜信息「迈基尔」

扫描电镜的工作原理在高压作用下

扫描电镜的工作原理 在高压作用下，由于热阴极发射出的电子经阴极、栅极、阳极之间的电场---、加速，在栅极与阳极之间形成一个具有---能量的电子束斑，称之为电子源。这个电子束斑再经聚光镜压缩，会聚成极细的电子束并---在样品表面上，这个高能量细---的电子束在扫描线圈的作用下，在样品表面上进行扫描，与样品相互作用，激发出各种物理信号。各种物理信号的强度与样品的表面特征相关，可以用相应的探测器分别对其检测、放大、成像，用于各种微观分析。扫描电子显微镜主要收集的信号是二次电子和倍射电子。

影响扫描电镜的分辨本领的主要因素

影响扫描电镜的分辨本领的主要因素有:

a.入射电子束光斑直径:扫描电镜分辨能力的---一般来说,热阴极电子的小束斑直径可以减小到6nm,场发射电子可以使束斑直径小于3nm

b.入射电子束在样品中的膨胀效应:扩散程度取决于入射电子的能量和样品的原子序数束流能量越高,样品的原子序数越小,电子束的相互作用体积越大,信号产生区域随电子束的扩散而增大,从而降低了分辨率

c.使用的成像方式和调制信号:当二次电子作为调制信号时,由于其能量低(小于50ev),平均自由程短(10~100 nm左右),只有表面50-100nm范围内的二次电子才能从样品表面逸出,散射次数非常有限基本上不向侧面延伸,所以二次电子像的分辨率大约等于束斑直径.

冷场发射式电子的优缺点

要从极细的钨针尖场发射电子，金属表面必需完全干净，无任何外来材料的原子或分子在其表面，即使只有一个外来原子落在表面亦会降低电子的场发射，所以场发射电子必需保持真空度，来防止钨阴极表面累积原子。由于真空设备价格---高昂，所以一般除非需要高分辨率sem，否则较少采用场发射电子。

冷场发射式大的优点为电子束直径，亮度，因此影像分辨率优。能量散布，故能---在低电压操作的效果。为避免针尖被外来气体吸附，而降低场发射电流，并使发射电流不稳定，冷场发射式电子必需在10-10 torr的真空度下操作，虽然如此，还是需要定时短暂加热针尖至2500k(此过程叫做flashing)，以去除所吸附的气体原子。它的另一缺点是发射的总电流。

电子束能量越大,弹性碰撞截面积越小,电子行走路径倾向直线而可

在固定电子能量时，作用体积和原子序成反比，乃因弹性碰撞之截面积和原子序成正比，以---子较易偏离原来途径而不能深入样品。电子束能量越大，弹性碰撞截面积越小，电子行走路径倾向直线而可深入样品，作用体积变大。 电子束和样品的作用有两类，一为弹性碰撞，几乎没有损失能量，另一为非弹性碰撞，入射电子束会将部份能量传给样品，而产生二次电子、背向散射电子、俄歇电子、长波电磁、电子-空位对等。这些信号可供sem运用者有二次电子、背向散射电子、阴极发光、吸收电子及电子束引起电流(ebic) 等。

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