真空電子顯微量測儀(

1、真空電子顯微量測儀(SEM )儀器介紹SEM工作原理:SEM主要構(gòu)造示意圖如圖一與圖二所示。電子槍利用電源加熱鎢絲燈(Tungsten Filamen)上，燈絲所放出之熱電子射出，再由約 0.2 40 kV的電壓 加速，進而產(chǎn)生電子束。產(chǎn)生細小之電子束經(jīng)過電磁透鏡系統(tǒng)，形成直徑極小之 電子探束(Electron Probe)而後照射在試樣表面。電子束在試樣上掃描照射，產(chǎn)生各種不同訊號，包括入射電子(IncidentElectron)、二次電子(Secondary Electron、背向散射電子(BackscatteredElectron)、穿透電子(Transmission Electron)

2、> 陰極螢光(Cathode luminescenee、圖三、X-ray及歐傑電子(Auger Electron)等。圖二為各種訊號與解析度之示意圖。Theory fSranning Elcclrun MicroscopePrirnary Electron BeamChamcteriitir X-RayCaihadelumuitKteneeinS pro nilary IleetroiBarkicitLrredElectron巒 (bjxitstiDn Vohim for Secondauy ElecLraxi EmEaicn)Hlectron 口電匸血SpeeinieiL 莊Curre

3、ntElectran BeamInduced CurrentIranuniLLed 卄Eleciroit TransmlttEd(Sratln-ni) EltrtronThe primary electron bem-specimenInteracUoB in the 8EM訊號產(chǎn)生的量，隨著試片表面被照射位置的形狀、性質(zhì)等發(fā)生變化，以適當 的偵測器(Detector)收集訊號，再經(jīng)處理即可得到各種訊號之影像。經(jīng)常用於 掃描式顯微鏡上之偵測器包括二次電子偵測器( Secondary Electron Detect。)、 背向散射電子偵測器(Backscattered Electron Dete

4、cto)及X光光譜儀(X-ray Spectromete)。而二次電子偵測器為掃描式顯微鏡主要成像之裝置，主要構(gòu)造 為一閃爍器(Scintillator)，可將撞擊其上的電子所產(chǎn)生的光子經(jīng)由光電倍增管(Photomultiplier )增強放大，而在陰極射像管(CRT)上呈現(xiàn)二次電子影像 (Secondary Electron Image, SEj 。儀器構(gòu)造:SEM主要包括兩部分：一為提供並聚集電子於標本上產(chǎn)生訊息的主體，包 括電子槍(Electro n Gun)、電磁透鏡(Electromag netic LenS、樣品室(Specimen Chamber)及真空系統(tǒng)(Vacuum Sys

5、tem)。另一為顯示影像的顯像系統(tǒng)(Display System)，詳細結(jié)構(gòu)如圖一所示。試片製備:成像解析度的好壞與樣品的製做準備工作有著極大的關(guān)聯(lián)性。影響成像解析 度的因子大致上有試片本體的清潔度、乾燥度、導電性、磁性以及系統(tǒng)真空度等。1. 乾燥度-若試片含有水分或有揮發(fā)性溶劑，須先放於加熱板上烘烤直到去除水 分或是溶劑。2. 清潔度-試片表面若有受到?jīng)@染，在不破壞材料表面的前提下，先做一般性的清潔工作，例如：氮氣吹拭，表面的清洗。若要對試片做切面（cross-section）的 觀測，在截斷口處須以噴氣吹球噴吹或做好清洗工作再行烘烤步驟。3. 導電性-對於導電性較差或是不具導電性的材料，須

6、先在其表面上鍍上一導電層並在試片的邊緣貼上銅膠帶將電荷導引出表面層，藉以避免電子束轟擊後在 試片表面上累積電荷產(chǎn)生放電，進而影響觀測的畫質(zhì)。4. 磁性材料-若試片具有磁性，須先做消磁程序。因為磁性材料的磁場會直接影 響轟擊的電子束。5. 對於粉末型的材料，先以十元硬幣作為載具並在表面上滴少許的碳膠或銀膠， 再將粉末灑在碳膠（銀膠），再將載具連同試片做烘烤，直到去除溶劑為止。之 後以噴氣吹球噴吹將位黏合的粉末噴除。6. 對於塊狀的試片的整備，使用銅膠帶（雙面）將試片黏於載臺上。試片尺寸大小切勿超過圓形載具的直徑，試片的高度不得超過載具水平面以上5mm操作面板功能介紹號碼轉(zhuǎn)鈕功能（1）X IMAGE SHIFT/ K1MULTI-FUNCTIONS（X影像移動/K1多功能鈕）X方向影像移動 K1多功能影像調(diào)整(2)Y IMAGE SHIFT/ K2MULTI-FUNCTIONS(丫影像移動/K2多功能鈕)丫方向影像移動 K2多功能影像調(diào)整(3)X STIGMATOR/ALIGNMENT（X像差調(diào)整鈕/軸調(diào)整）X方向影像像差調(diào)整 電子束軸調(diào)整(4)丫 STIGMATOR/ALIGNMENT（丫像差調(diào)整鈕/軸調(diào)整）丫方向影像像差調(diào)整 電子束軸調(diào)整(5)MAGNIFICATION (倍率鈕)影像縮小放大(6)CONTRAST （對比鈕）影像對比度調(diào)整(7)BRIGHTNESS （明暗度鈕）