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SEM掃描電鏡如何進(jìn)行分析?

日期:2024-07-01 11:57:48 瀏覽次數(shù):107

SEM掃描電鏡的分析過(guò)程主要基于探測(cè)電子與樣品相互作用產(chǎn)生的各種信號(hào)。以下是掃描電鏡進(jìn)行分析的詳細(xì)步驟和要點(diǎn):

工作原理:

掃描電鏡通過(guò)頂部的電子光源(電子槍?zhuān)┌l(fā)射電子,這些電子在加速電壓的作用下,經(jīng)過(guò)電磁透鏡聚焦成極細(xì)的電子束。

電子束在樣品表面進(jìn)行有序的光柵掃描,與樣品相互作用產(chǎn)生二次電子、背散射電子、X射線(xiàn)等多種信息。

掃描電鏡.jpg

信號(hào)檢測(cè)與成像:

二次電子和背散射電子等信號(hào)由相應(yīng)的探測(cè)器檢測(cè),并經(jīng)過(guò)放大處理,Z終傳送到顯示屏上,調(diào)制顯示屏的亮度,形成與樣品表面相對(duì)應(yīng)的顯微形貌圖像。

掃描電鏡采用逐行掃描、逐點(diǎn)成像的方法,將樣品表面的不同信息特征按順序成比例地轉(zhuǎn)換成視頻信號(hào),Z終在熒光屏上觀察到放大的顯微形貌圖像。

主要分析信號(hào):

二次電子:主要用于觀察樣品表面形貌,對(duì)表面狀態(tài)非常敏感。二次電子能量較低,主要來(lái)自樣品表面1~10nm深度范圍,因此二次電子像能很好地顯示試樣表面的微觀形貌。

背散射電子:能量大于50eV,小于入射電子能量E0,大部分約0.7~0.9E0。背散射電子信號(hào)不僅可以分析試樣形貌特征,而且可以顯示試樣化學(xué)組分特征,在一定的范圍內(nèi)粗略進(jìn)行定性分析試樣表面的化學(xué)組分分布情況。

特征X射線(xiàn):通過(guò)激發(fā)試樣原子內(nèi)層電子躍遷產(chǎn)生,用于定量分析樣品組成。

分析過(guò)程:

通過(guò)調(diào)節(jié)電子束在樣品表面掃描的幅度(As)來(lái)改變放大倍數(shù),同時(shí)保持熒光屏陰極射線(xiàn)同步掃描的幅度(Ac)固定不變。

分辨率是SEM掃描電鏡的一個(gè)重要性能指標(biāo),它決定了能夠分析的Z小區(qū)域和能夠分辨兩點(diǎn)之間的Z小距離。

掃描電鏡具有大的景深,可以在聚焦完成后顯示一定縱深范圍內(nèi)的清晰圖像,這使得觀察表面的凹凸不平信息更為便捷。

應(yīng)用領(lǐng)域:

SEM掃描電鏡在材料學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、考古學(xué)、地礦學(xué)以及微電子工業(yè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,可用于觀察和分析納米材料的結(jié)構(gòu)、高分子材料的微觀形貌、金屬材料的微觀組織、陶瓷材料的晶相等多種類(lèi)型的樣品。

注意事項(xiàng):

樣品制備需要滿(mǎn)足一定的要求,如樣品B須是固體,滿(mǎn)足無(wú)毒、無(wú)放射性、無(wú)污染、無(wú)磁、無(wú)水、成分穩(wěn)定等。

對(duì)于導(dǎo)電性差的樣品,需要進(jìn)行鍍膜處理以增加導(dǎo)電性,并防止樣品的熱損傷。

通過(guò)上述步驟和要點(diǎn),掃描電鏡能夠有效地對(duì)樣品進(jìn)行高分辨率的表面形貌觀察和微區(qū)成分分析。

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