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SEM掃描電鏡拍攝條件選擇介紹

日期:2025-03-19 09:39:50 瀏覽次數(shù):88

掃描電鏡的原理:由電子槍發(fā)出的電子束在電場的作用下加速,經(jīng)過三個透鏡聚焦成直徑為5nm或更細(xì)的電子束。該電子束在樣品表面進(jìn)行逐行掃描,激發(fā)樣品產(chǎn)生出各種物理信號。信號探測器收集這些并按順序、成比例地轉(zhuǎn)換為視頻信號。通過對其中某種信號的撿測,視頻放大和信號處理,*終在顯示屏上獲得能反映樣品表面特征的掃描圖象。

以下我們在使用SEM掃描電鏡的過程中會遇到常見拍攝條件選擇問題

掃描電鏡的拍攝條件選擇

臺式掃描電鏡ZEM15.jpg

一、加速電壓:

適合高電壓樣品:金屬樣品、導(dǎo)電樣品、表面有污染樣品。

適合低電壓樣品:有機(jī)樣品、表面包覆樣品、導(dǎo)電性較差樣品。

高加速電壓

優(yōu)點(diǎn):加速電壓越高,圖像分辨率越高,抗干擾能力強(qiáng);

缺點(diǎn):加速電壓過高,電子束對樣品的穿透能力過大,會造成樣品表面信息缺失和樣品損傷。

低加速電壓

優(yōu)點(diǎn):當(dāng)?shù)图铀匐妷簳r,入射電子能量較低,與樣品的作用深度較淺,有利于樣品表層形貌的觀察;此外,低加速電壓可以有效地減少荷電現(xiàn)象;

缺點(diǎn):信噪比差,分辨率低。

二、工作距離:

工作距離(WD)是物鏡下極靴到樣品表面的距離。

分辨率:一般工作距離越近,分辨率越好。不過工作距離越近,操作越危險,需要操作較為小心,避免試樣碰撞極靴。而且工作距離越近,試樣允許的傾轉(zhuǎn)角度也受到更大的限制。

景深:當(dāng)倍數(shù)較大時,景深會大幅度縮小,試樣稍有起伏則不能全部聚焦清楚,工作距離越大,景深越大。

三、信號源種類:

SE2 信號源:二次電子來自表面5nm~10nm的區(qū)域,能量為0-50eV。

特點(diǎn):a.能量低,只能表征樣品表面,對試樣表面狀態(tài)非常敏感,能有效地顯示試樣表面的微觀形貌;b.二次電子的分辨率較高,一般可達(dá)到5nm~10nm;c.二次電子產(chǎn)額隨原子序數(shù)的變化不大,它主要取決與表面形貌。

BSE 信號源:入射電子受到樣品原子核作用發(fā)生較大角度散射后又逃逸出樣品。

特點(diǎn):a.背散射電子產(chǎn)額隨原子序數(shù)的增加而增加,可以顯示原子序數(shù)襯度;b.能量很高,可以反映樣品內(nèi)部比較深的信息,深度100nm~1μm;c.分辨率相對較低,一般在50nm~200 nm左右,取決于入射電子能量和樣品原子序數(shù)。

四、放大倍數(shù):

屏幕(顯示)放大倍數(shù)和底片放大倍數(shù):

1. 屏幕(顯示)放大倍數(shù) Mag放大倍數(shù)=屏幕邊長/掃描距離(M=D/d,D是屏幕邊長,d是電子探針的掃描寬度)。

2.底片放大倍數(shù)(寶麗來放大)Print mag是用照相底片作為標(biāo)準(zhǔn)的,和顯示器尺寸無關(guān)系。

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