一、简介二、基本物理概念三、主要参数四、工作模式与衬度原理五、主要部件六、应用举例七、电子探针扫描电子显微镜与电子探针( Scanning Electron Microscope 简称 SEM and Electron Probe Micro-analysis 简称 EPMA ) 一、简介 SEM 是利用聚焦电子束在样品上扫描时激发的某种物理信号来调制一个同步扫描的显象管在相应位置的亮度而成象的显微镜。与普通显微镜的差别: 电子波长 E为电子能量,单位 eV 当E = 30KeV 时,λ≈ )( 226 .1nm E??普通显微镜 SEM 基本原理光折射成象同步扫描入射束波长 400 - 700 nm 能量为 E的电子放大倍数～1600 几十万分辨率 200 nm nm 景深是普通显微镜的 300 倍学习的重要性: ▲是形貌分析的重要手段▲二次电子象在其它分析仪器中的应用▲基本物理概念、仪器参数及基本单元的通用性二、基本物理概念(一) 电子与表面相互作用及与之相关的分析技术(二) 信息深度(三) 电子作为探束的分析技术特点(一)电子与表面相互作用及与之相关的分析技术 1 .信息种类及相应的分析技术: △背散射:经弹性散射或一次非弹性散射后以θ> 90 °射出表面, E～E p △特征能量损失△多次散射后射出-形成本底△在样品中停止,变为吸收电流△从样品透射( TEM) △二次电子:外层价电子激发( SEM) △俄歇电子:内层电子激发( AES) △特征 X射线:内层电子激发( EPMA) △连续 X射线:轫致辐射(本底) 对于半导体材料: △阴极荧光△电子束感生电流 (二) 信息深度△非弹性散射平均自由程: 具有一定能量的电子连续发生两次非弹性碰撞之间所经过的距离的平均值。△衰减长度: I = I oe - t/λ当电子穿过 t = λ厚的覆盖层后,它的强度将衰减为原来的 1/e,称λ为衰减长度。△通常近似地把衰减长度λ当作电子的非弹性散射平均自由程,亦称为逸出深度。△衰减长度和电子能量的关系: 实验结果: 经验公式: λ= (A i/E 2)+B iE 1/2 其中 A、B对于不同的元素及化合物有不同的值. △信息深度: 信号电子所携带的信息来自多厚的表面层? 通常用出射电子的逃逸深度来估计。但是当出射电子以同表面垂直方向成θ角射出时,电子所反映的信息深度应该是: d = λcos θ△激发深度与信息深度:
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