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sem掃描電鏡二次電子

發布時間:2020-11-03 17:12:58

1、掃描電鏡與透射電鏡的區別?

1、結構差異:

主要體現在樣品在電子束光路中的位置不同。透射電鏡的樣品在電子束中間,電子源在樣品上方發射電子,經過聚光鏡,然後穿透樣品後,有後續的電磁透鏡繼續放大電子光束,最後投影在熒光屏幕上;掃描電鏡的樣品在電子束末端,電子源在樣品上方發射的電子束,經過幾級電磁透鏡縮小,到達樣品。當然後續的信號探側處理系統的結構也會不同,但從基本物理原理上講沒什麼實質性差別。

2、基本工作原理:

透射電鏡:電子束在穿過樣品時,會和樣品中的原子發生散射,樣品上某一點同時穿過的電子方向是不同,這樣品上的這一點在物鏡1-2倍焦距之間,這些電子通過過物鏡放大後重新匯聚,形成該點一個放大的實像,這個和凸透鏡成像原理相同。這里邊有個反差形成機制理論比較深就不講,但可以這么想像,如果樣品內部是絕對均勻的物質,沒有晶界,沒有原子晶格結構,那麼放大的圖像也不會有任何反差,事實上這種物質不存在,所以才會有這種儀器存在的理由。

掃描電鏡:電子束到達樣品,激發樣品中的二次電子,二次電子被探測器接收,通過信號處理並調制顯示器上一個像素發光,由於電子束斑直徑是納米級別,而顯示器的像素是100微米以上,這個100微米以上像素所發出的光,就代表樣品上被電子束激發的區域所發出的光。實現樣品上這個物點的放大。如果讓電子束在樣品的一定區域做光柵掃描,並且從幾何排列上一一對應調制顯示器的像素的亮度,便實現這個樣品區域的放大成像。

3、對樣品要求

(1)掃描電鏡

SEM制樣對樣品的厚度沒有特殊要求,可以採用切、磨、拋光或解理等方法將特定剖面呈現出來,從而轉化為可以觀察的表面。這樣的表面如果直接觀察,看到的只有表面加工損傷,一般要利用不同的化學溶液進行擇優腐蝕,才能產生有利於觀察的襯度。不過腐蝕會使樣品失去原結構的部分真實情況,同時引入部分人為的干擾,對樣品中厚度極小的薄層來說,造成的誤差更大。

(2)透射電鏡

由於TEM得到的顯微圖像的質量強烈依賴於樣品的厚度,因此樣品觀測部位要非常的薄,例如存儲器器件的TEM樣品一般只能有10~100nm的厚度,這給TEM制樣帶來很大的難度。初學者在制樣過程中用手工或者機械控制磨製的成品率不高,一旦過度削磨則使該樣品報廢。TEM制樣的另一個問題是觀測點的定位,一般的制樣只能獲得10mm量級的薄的觀測范圍,這在需要精確定位分析的時候,目標往往落在觀測范圍之外。目前比較理想的解決方法是通過聚焦離子束刻蝕(FIB)來進行精細加工。

(1)sem掃描電鏡二次電子擴展資料:

透射電子顯微鏡的成像原理 可分為三種情況:

(1)吸收像:當電子射到質量、密度大的樣品時,主要的成相作用是散射作用。樣品上質量厚度大的地方對電子的散射角大,通過的電子較少,像的亮度較暗。早期的透射電子顯微鏡都是基於這種原理。

(2)衍射像:電子束被樣品衍射後,樣品不同位置的衍射波振幅分布對應於樣品中晶體各部分不同的衍射能力,當出現晶體缺陷時,缺陷部分的衍射能力與完整區域不同,從而使衍射波的振幅分布不均勻,反映出晶體缺陷的分布。

(3)相位像:當樣品薄至100Å以下時,電子可以穿過樣品,波的振幅變化可以忽略,成像來自於相位的變化。

2、掃描電鏡中二次電子的能量級<50ev,背散射電子的能量級>50ev,請問,50ev具體含義是什麼?

eV是電子伏特的英文縮寫,1eV=1.6E-19J,代表一個電子(所帶電量e = - 1.6 * 10^(-19) C)在經過1個伏特(volt)的電場加速後所獲得的動能。

你說這2個都是從能量角度描述的。前一個是電子的能量不能太小,否則掃描不到東西,後一個是被測量電子能量不能太小,小於133就測不到

3、掃描電鏡二次電子像怎麼判斷是空洞還是相

第一、掃描電鏡照抄片是灰度圖像,襲分為二次電子像和背散射電子像,主要用於表面微觀形貌觀察或者表面元素分布觀察。

一般二次電子像主要反映樣品表面微觀形貌,基本和自然光反映的形貌一致,特殊情況需要對比分析。

背散射電子像主要反映樣品表面元素分布情況,越亮的區域,原子序數越高。

第二、看錶面形貌,電子成像,亮的區域高,暗的區域低。非常薄的薄膜,背散射電子會造成假像。導電性差時,電子積聚也會造成假像。


4、利用掃描電鏡分析時二次電子與被散射的區別。

1、解析度不同

二次電子的解析度高,因而可以得到層次清晰,細節清楚的圖像,被散射電子是在一個較大的作用體積內被入射電子激發出來的,成像單元較大,因而解析度較二次電子像低。

2、運動軌跡不同

(1)被散射電子以直線逸出,因而樣品背部的電子無法被檢測到,成一片陰影,襯度較大,無法分析細節,但可以用來顯示原子序數襯度,進行定性成分分析 。二次電子對試樣表面狀態非常敏感,能有效地顯示試樣表面的微觀形貌。

(2)利用二次電子作形貌分析時,可以利用在檢測器收集光柵上加上正電壓來吸收較低能量的二次電子,使樣品背部及凹坑等處逸出的電子以弧線狀運動軌跡被吸收,因而使圖像層次增加,細節清晰。

3、能量不同

(1)二次電子是指當入射電子和樣品中原子的價電子發生非彈性散射作用時會損失其部分能量(約 30~50 電子伏特),這部分能量激發核外電子脫離原子,能量大於材料逸出功的價電子可從樣品表面逸出,變成真空中的自由電子。

(2)被散射電子是指被固體樣品原子反射回來的一部分入射電子。既包括與樣品中原子核作用而形成的彈性背散射電子,又包括與樣品中核外電子作用而形成的非彈性散射電子,所以被散射電子能量較高。

(4)sem掃描電鏡二次電子擴展資料:

應用范圍

⑴生物:種子、花粉、細菌等

⑵醫學:血球、病毒等

⑶動物:大腸、絨毛、細胞、纖維等

⑷材料:陶瓷、高分子、粉末、金屬、金屬夾雜物、環氧樹脂等

⑸化學、物理、地質、冶金、礦物、污泥(桿菌) 、機械、電機及導電性樣品,如半導體(IC、線寬量測、斷面、結構觀察……)電子材料等。

5、掃描電鏡二次電子成像能看到晶粒么

可以看到,二次電子成像是掃描電鏡的主要工作模式,可以看到幾個納米的大小,所以完全可以看到晶粒

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