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《鎢燈絲掃描電鏡》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、日本電子(JEOL)掃描電子顯微鏡(SEM)介紹與應(yīng)用捷歐路(北京)科貿(mào)有限公司促銷部應(yīng)用工程師:朱明芬Email:zhu.mingfen@jeol.com.cnElectronProbeMicroAnalyzer1一.什么是掃描電鏡?ElectronProbeMicroAnalyzer2ScanningElectronMicroscope利用電子束去觀察樣品表面的一種工具適用于:不適用:○固體的○液態(tài)的,含水的○在真空中穩(wěn)定的○在真空中不穩(wěn)定的○導(dǎo)電的等.○磁性粉末(注意)○含油污的ElectronProbeMicroAnalyzer
2、3掃描電鏡工作原理ElectronProbeMicroAnalyzer信號(hào)的產(chǎn)生IncidentElectronProbeSecondaryElectronX-rayBackscatteredElectronCathodeluminescenceAugerElectronSpecimenAbsorbedElectron(Current)TransmittedElectron(IfSpecimenisverythin)ElectronProbeMicroAnalyzer5ElectronProbeMicroAnalyzer6典型圖片(樣品
3、:電子零部件)信號(hào)與信息信號(hào)主要信息1二次電子表面細(xì)節(jié)2背散射電子成分分布3特征X射線元素分布a)二次電子圖像(SEI)b)背散射電子圖像(COMPO)c)被散射電子圖像(TOPO)d)X-ray元素面分布圖(Sn)ElectronProbeMicroAnalyzer7二.SE/BE/X-rayElectronProbeMicroAnalyzer8二次電子,背散射電子入射電子小于50eV背散射電子E0=15kV(Acc.V)二次電子~15keV二次電子背散射電子彈性散射強(qiáng)度非彈性散射50eVE=0E/E0(logarithmicscal
4、e)1二次電子在樣品中的軌跡被探測(cè)電子的能量分布ElectronProbeMicroAnalyzer9二次電子,背散射電子入射電子h:散射率(=背散射電子/入射電子)0.6~10nm0.5二次電子0.40.30.20.1二次電子產(chǎn)生區(qū)域0020406080100邊緣效應(yīng)Z二次電子的發(fā)射率和入射角度的關(guān)系背散射電子的產(chǎn)量取決于原子序數(shù)的大小ElectronProbeMicroAnalyzer10二次電子信號(hào)ElectronProbeMicroAnalyzer11背散射電子信號(hào)ElectronProbeMicroAnalyzer12特征X-
5、ray的產(chǎn)生MⅣMⅤMⅢMⅡ連續(xù)X-ray特征X-rayMⅠLa1Lb1Ex)CuKa1LⅢ-0.932keVLⅡNucleusLⅠKKa1ExcessEnergyKa2Kb1K-8.979keVL(ExcitationEnergy)MCuKa的特征X-ray能量:二次電子1=-0.932-(-8.979)≒8.046keVElectronProbeMicroAnalyzer13三:電子光學(xué)系統(tǒng)ElectronProbeMicroAnalyzer14儀器的基本組成1)電子槍:產(chǎn)生電子束2)透鏡:聚焦電子束3)物鏡光闌:擋掉雜散電子,減小
6、色差4)掃描線圈:掃描和控制電子束5)探頭:探測(cè)各種信號(hào)ElectronProbeMicroAnalyzer15熱電子槍和場(chǎng)發(fā)射電子槍的工作原理燈絲加熱電路flashing電路W/LaB6燈絲發(fā)射體V1柵極第一陽(yáng)極(取出極)陽(yáng)極第二陽(yáng)極VV00熱電子槍(W或LaB6單晶)場(chǎng)發(fā)射槍FEG(FieldEmissionGun)ElectronProbeMicroAnalyzer16電子槍的類別鎢燈絲LaB6肖特基冷場(chǎng)電子槍電子槍光源尺寸亮度色散度陰極溫度壽命真空度5-3鎢燈絲15~20μm103~4eV2800K100h10Pa6-5LaB6
7、10μm102~31900K500h10Pa8-7肖特基15~20nm100.7~11800K1~3year10Pa8-8冷場(chǎng)電子槍5~10nm100.3300K(R.T.)fewyear10PaElectronProbeMicroAnalyzer1177二次電子探測(cè)器入射電子束CollectorScintillatorLightpipePMTPreamplifierAB樣品ElectronProbeMicroAnalyzer18背散射電子探測(cè)器入射電子束ABBEI前置放大器MonitorA+BA-BIMS樣品A+B;COMPA-B;T
8、OPOElectronProbeMicroAnalyzer19背散射電子探測(cè)器Ou入射電子束tpuOutputADetDetetBectctororBASpecimenBABA樣品ABA+B成分信號(hào)A-B起