扫描电镜原理及应用-中南大学研究生材料表征实践课件(徐).pdf

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1、FEI公司HITACHI公司JEOL公司Quanta200X-450JSM5600LVQuanta200FEGX-570JCM5700Quanta400X-650JSM6610AQuanta400FEGS-2380JSM6510AQuanta400HVS3400NJSM6360LVQuanta600SU1510JASM-6200FQuanta650SU6600JSM-6500FQuanta650FEGSU70JSM-6700FQuanta200HVJSM-6701FSirion200JSM-7000FSirion

2、400JSM-7001FSirionNCJSM-IT300典型机型2.扫描电镜的基本特点和工作原理各种信号成像的分辨率（单位：nm）信号二次电子背散射电子吸收电子特征X射线俄歇电子分辨率5～1050～200100～1000100～10005～102.4.1原理电子枪的热阴极（或场发射阴极）发出的电子受阳极电压（1-50kV）加热并形成笔尖状电子束其最小直径为10-50μm量级（场发射枪中为100-1000Å）。经过二或三个（电）磁透镜的作用，在样品表面会聚成一个直径可小至10-100Å的细束，也称电子探针,携带束

3、流量为10-10-10-12A。有时根据某些工作模式的要求，束流可增至电10-8一10-9A，相应的束直径将变成0.1-1μm。在末透镜上部的扫描线圈作用下，细电子束在样品表面作光栅状扫描，即从左上方向右上方扫，扫完一行再扫其下相邻的第二行，直到扫完一幅（或帧）。如此反复运动。SpotSize1kV5kV15kV30kVWD=2mmWD=4mmWD=5mmWD=6.2mmnmpAnmpAnmpAnmpA12.50.72.331.591.52022.55.22.3181.5331.54032.7202.4712.2

4、1301.714042.8902.53102.55501.855053.13903.714003.522002220063.614004.77200593003.88500TheoreticalprobesizeinnmatWD=10mm:Spot/HT30kV5kV2kV1kV11024406121948771103409716022048220032045051704306709406370900140020007810200031004400819004500720010000TheoreticaTHEOR

5、ETICALPROBESIZEINnmATWD=5mmSpot/HT30kV5kV2kV1kV17203050215365885330731201704611502403405130320450710628067011001500760015002300330081400340054007600DepthPenetration(Microns)vs.AcceleratingVoltageandAtomicNumberZSYMBOLELEMENT1KV5KV10KV20KV30KV4BeBeryllium.04.6

6、1.85.811.55CCarbon.03.41.34.28.411NaSodium.081.13.611.522.712MgMagnesium.04.62.06.312.413AlAluminum.03.41.34.28.314SiSilicon.03.51.54.79.319KPotassium.091.34.313.626.820CaCalcium.05.72.37.514.622TiTitanium.02.3.82.85.524CrChromium.01.2.51.73.424MnMaganese.01.

7、2.51.73.426FeIron.01.2.51.63.127CoCobalt.01.1.41.42.928NiNickel.01.1.41.42.829CuCopper.01.1.51.52.930ZnZinc.01.2.61.83.632GeGermanium.02.3.82.65.138SrStrontium.04.51.75.510.740ZrZirconium.02.2.72.24.342MoMolybdenum.01.1.41.42.746PdPalladium.01.1.41.22.447AgSi

8、lver.01.1.41.42.779AuGold.01.1.3.81.62.5.2入射电子在样品中的扩散2.5.3原子序数不同时电子束与样品的相互作用-1LowZHiZ2.5.3原子序数不同时电子束与样品的相互作用-22.5.3加速电压不同时电子束与样品的相互作用-32.5.3角度不同时电子束与样品的相互作用-42.5.4二次电子成像2.5.5背散射电子成像2.5.6S