材料分析方法課件第1章電子束與物質(zhì)的相互作用

1.電子束與物質(zhì)的相互作用2.電子光學(xué)基礎(chǔ)第一部分第1頁，共11頁。入射電子束固體樣品表面？產(chǎn)生的各種信號1.電子束與物質(zhì)的相互作用第2頁，共11頁。

二次電子

背散射電子

俄歇電子

特征X射線

吸收電子主要內(nèi)容：1.1

入射電子在試樣中的散射★彈性散射★非彈性散射1.2入射電子在試樣中激發(fā)的信號第3頁，共11頁。彈性散射：碰撞后電子只改變方向，基本無能量改變。非彈性散射：電子不但改變方向，能量也發(fā)生改變。1.1入射電子在試樣中的散射在入射電子束作用下被轟擊出來并離開樣品表面的樣品的核外電子。通常把低于或等于50eV的被激發(fā)電子叫二次電子。表面形貌敏感性，因?yàn)樽饔蒙疃却笥?00A，這些電子逃逸表面束縛能（2-6ev）的可能性極小二次電子1.2入射電子在試樣中激發(fā)的信號第4頁，共11頁。背散射電子

被固體樣品中的原子核反彈回來的一部分電子。具有較高的能量，作用深度大。原子序數(shù)敏感性。透射電子一部分入射電子穿過薄樣品而成為透射電子。透射電子信號是由微區(qū)的厚度、成分和晶體結(jié)構(gòu)來決定。第5頁，共11頁。原子序數(shù)和背散射電子產(chǎn)額之間的關(guān)系第6頁，共11頁。特征X－射線當(dāng)樣品原子的內(nèi)層電子被入射電子激發(fā)或電離時，原子就會處于能量較高的激發(fā)狀態(tài)，此時外層電子將向內(nèi)層躍遷以填補(bǔ)內(nèi)層電子的空缺，從而釋放特征X-射線；特征X-射線主要用于定性/或定量微區(qū)成分分析。第7頁，共11頁。俄歇電子能級躍遷，使空位層的外層電子發(fā)射出去。俄歇電子能量具有特征值。近表面性質(zhì)。能量很低。吸收電子入射電子能量能量被吸收殆盡（經(jīng)多次非彈性散射能量幾乎完全損失）；吸收電子信號與二次電子或背散射電子信號互補(bǔ)，強(qiáng)度相反，圖象襯度相反。第8頁，共11頁。各種信號對電鏡成像分辨率的影響

二次電子5—10nm

背散射電子50—200nm

特征X-射線100—1000nm

俄歇電子5—10nm

吸收電子100—1000nm滴狀作用體積橫向擴(kuò)展降低信號成像分辨率第9頁，共11頁。輕元素和重元素滴狀作用體積的對比橫向擴(kuò)展降低信號成像分辨率第10頁，共11頁。內(nèi)容梗概1.電子束與物質(zhì)的相互作用。在入射電子束作用下被轟擊出來并離開樣品表面的樣品的核外電子。表面形貌敏感性，因?yàn)樽饔蒙疃却笥?00A，這些電子逃逸表面束縛能（2-6ev）的可能性極小。被固體樣品中的原子核反彈回來的一部分電子。一部分入射電子穿過薄樣品而成為透射電子。當(dāng)樣品原子的內(nèi)層電子被入射電子激發(fā)或電離時，原子就會處于能量較高的激發(fā)狀態(tài)，此時外層電子將向內(nèi)層躍遷以填補(bǔ)內(nèi)層電子的空缺，從而釋放特征X-射線。入射電子能量能量被吸收殆盡（經(jīng)多次非彈性散射能量幾乎完全損失）。吸收電子信號與