影響掃描電鏡的四個(gè)基本因素 發(fā)布日期：2021-10-15 15:17:09 文章來(lái)源：萊雷科技
掃描電鏡是介于透射電子顯微鏡和光學(xué)顯微鏡之間的一種微觀形貌觀察方法。掃描電鏡可以直接利用樣品表面材料的材料特性進(jìn)行顯微成像。
① 高倍率，可連續(xù)調(diào)節(jié)200000-200000次；
② 掃描電鏡的景深大，視野大，成像充滿立體感?？芍苯佑^察各種樣品凹凸不平表面的精細(xì)結(jié)構(gòu)；
影響掃描電鏡分辨率的主要因素有：
A.入射電子束的束斑直徑：掃描電鏡的分辨率極限。通常，熱陰極電子槍的最小束斑直徑可以減小到6nm，場(chǎng)發(fā)射電子槍的束斑直徑可以小于3nm。
B.入射電子束在樣品中的膨脹效應(yīng)：擴(kuò)散程度取決于入射電子束的電子能量和樣品的原子序數(shù)。入射光束的能量越高，樣品的原子序數(shù)越小，電子束的作用體積越大，信號(hào)區(qū)域隨著電子束的擴(kuò)散而增加，從而降低分辨率。
C.掃描電鏡使用的成像模式和調(diào)制信號(hào)：當(dāng)使用二次電子作為調(diào)制信號(hào)時(shí)，由于其能量低（小于50ev）且平均自由程短（約10~100nm），只有表面50~100nm深度范圍內(nèi)的二次電子才能從樣品表面逃逸，散射時(shí)間非常有限，基本上不會(huì)橫向擴(kuò)展。因此，二次電子像的分辨率近似等于束斑直徑。當(dāng)使用背散射電子作為調(diào)制信號(hào)時(shí)，由于背散射電子具有較高的能量和較強(qiáng)的穿透能力，它可以從樣品中較深的區(qū)域逃逸（約為有效作用深度的30%）。在這個(gè)深度范圍內(nèi)，入射電子具有寬的橫向擴(kuò)展，因此背散射電子像的分辨率低于二次電子像的分辨率，一般約為500~2000Nm。如果使用其他操作模式，如電子吸收、X射線、陰極熒光、束流感應(yīng)電導(dǎo)率或電勢(shì)作為調(diào)制信號(hào)，由于信號(hào)來(lái)自整個(gè)電子束散射區(qū)域，因此掃描圖像的分辨率相對(duì)較低，一般范圍為10000 nm或更高。
掃描電鏡的放大率可以表示為M=AC/as，其中AC-熒光屏上圖像的邊長(zhǎng)；As——電子束在樣品上的掃描振幅。通常，如果AC是固定的（通常為100mm），則放大率可以根據(jù)需要改變。目前，大多數(shù)商用sem的放大倍數(shù)為20~20000倍，介于光學(xué)顯微鏡和透射電鏡之間，即sem彌補(bǔ)了光學(xué)顯微鏡和透射電鏡之間的差距。
掃描電鏡包括：表面形貌對(duì)比和原子序數(shù)對(duì)比。表面形態(tài)對(duì)比是由樣品表面的不均勻性引起的。原子序數(shù)對(duì)比度是指掃描電子束入射到試樣上時(shí)產(chǎn)生的背散射電子、吸收電子和X射線。它對(duì)微區(qū)原子序數(shù)的差異非常敏感。原子序數(shù)越大，圖像越亮。二次電子受原子序數(shù)的影響較小。聚合物中各組分的平均原子序數(shù)差別不大；因此，只有一些特殊的聚合物多相體系才能使用這種對(duì)比度成像。
