影响扫描电镜分辨率的主要因素
扫描电镜主要是针对高度差大的问题、观察到粗糙且不均匀的厚样品,因此在设计中突出了景深效果,一般用于分析未经过人工处理的裂缝和自然表面。扫描电镜的主要特点如下:
1)可以直接观察大尺寸样品的原始表面;
2)样品室中样品的自由度非常大;
3)观察的视场大;
4)图像的景深大,立体感强;
5)对于厚样品可以获得高分辨率图像;
6)辐照对样品表面的污染很小;
7)能够动态观察(如动态拉伸、压缩、弯曲、升降温等);
8)可以获得对应于形态学的各种信息;
9)在不牺牲扫描电镜特性的情况下,扩展附加功能,如微区成分和晶体学分析。
影响扫描电镜分辨率的主要因素是:
A.入射电子束光斑直径:一般来说,热阴极电子枪的最小束斑直径可以减小到6nm,场发射电子枪的束斑直径可以小于3nm。
B.入射电子束在样品中的膨胀效应:扩散的程度取决于入射电子的能量和样品的原子序数束流能量越高,样品的原子序数越小,电子束的相互作用体积越大,信号产生面积随着电子束的扩散而增大,从而降低分辨率。
C.使用的成像模式和调制信号:当二次电子被用作调制信号时,由于它们的低能量(小于50ev),平均自由程短(大约10~100纳米),只有表面50-只有100nm范围内的二次电子能从样品表面逸出,散射次数非常有限,基本不延伸到侧面,所以二次电子图像的分辨率约等于束斑直径.当反向散射的电子被用作调制信号时,由于它们的高能量、穿透力强,能从样品深处逃逸(大约30的有效效果%深度)在深度范围内,入射电子横向扩散,因此背散射电子像的分辨率低于二次电子像,一般在500-大约2000纳米。如果将吸收电子、x射线、阴极发光、在其他工作模式下,束感应电导或电势用作调制信号由于信号来自整个电子束散射区域,扫描图像的分辨率相对较低,一般在1000nm10000nm之间。