扫描电镜(SEM)是处于透射电镜和显微镜中间的一种外部经济外貌观查方式,可立即运用试品表层原材料的化学物质特性开展外部经济显像。扫描电镜以其独有的优势,影响扫描电镜(SEM)的几个因素。
1、屏幕分辨率
影响扫描电镜的分辨本领的关键要素有:
A.出射离子束束斑直徑:为扫描电镜分辨本领的極限。一般,热阴极射线管的*小束斑直徑可变小到6nm,场发送射线管可使束斑直徑低于3nm。
B.出射离子束在试品中的拓展效用:蔓延水平在于出射束电子能量和试品质量数的多少。出射束动能越*,试品质量数越小,则离子束功效容积越大,造成数据信号的地区随离子束的蔓延而扩大,进而减少了屏幕分辨率。
C.显像方法及常用的调配数据信号:当以二次电子为调配数据信号时,因为其动能低(低于50eV),平均自由程短(10~100nm上下),仅有在表面50~100nm的深层范畴内的二次电子才可以逸出试品表层,产生透射频次很比较有限,基本上未向侧面拓展,因而,二次电子像屏幕分辨率等于束斑直徑。当以二次电子电子器件为调配数据信号时,因为二次电子电子能量较为*,透过工作能力强,可从试品中较深的地区逸出(约为合理功效深层的30%上下)。在这里深层范畴,出射电子器件现有了*宽的侧面拓展,因此二次电子电子器件像屏幕分辨率要比二次电子像低,一般在500~2000nm上下。假如以消化吸收电子器件、X射线、负极莹光、束感生电流氧化还原电位或电位差等做为调配数据信号的别的实际操作方法,因为数据信号来源于全部离子束透射地区,个人所得扫描仪像的屏幕分辨率都较为低,一般在l000nm或l0000nm之上不一。
2、变大倍率
扫描电镜的变大倍率可表明为M=Ac/As
式中,Ac—显示屏上图象的周长;
As—离子束在试品上的扫描仪震幅。
一般地,Ac是固定不动的(一般为100mm),则可根据更改As来更改变大倍率。现阶段,大部分产品扫描电镜变大倍率为20~20,000倍,处于显微镜和透射电镜中间,即扫描电镜填补了显微镜和透射电镜变大倍率的空档。
3、景深效果
景深效果就是指聚焦点前后左右的一个间距范畴,该范畴内附属品点所成的图象合乎屏幕分辨率规定,能够成清楚的图象;也即,景深效果是能够被认清的间距范畴。扫描仪透射电镜的景深效果比散射透射电镜大10倍,比显微镜大十几倍。因为图象景深效果大,个人所得扫描仪电子器件像颇具层次感。离子束的景深效果在于临界值分辨本领d0和离子束出射半角αc。
在其中,临界值分辨本领与变大倍率相关,因人的眼睛的分辨本领约为0.2mm,变大后,要让人觉得虚像清楚,务必使离子束的屏幕分辨率*过临界值屏幕分辨率d0,离子束的倾斜角可根据更改光阑规格和工作中间距来调节,用小规格的光阑和大的工作中间距可得到 小的出射电子器件角。
4、衬度
包含:表层外貌衬度和质量数衬度。表层外貌衬度由试件表层的不整平性造成。质量数衬度指扫描仪离子束出射试祥时造成的二次电子电子器件、消化吸收电子器件、X射线,对微区域内质量数的差别*比较敏感。质量数越大,图象越亮。二次电子受质量数的影响较小。*分子材料中各成分中间的均值质量数区别并不大;因此仅有—些独特的*分子材料多组分管理体系才可以运用这类衬度显像。