材料測試技術-掃描電子顯微鏡

SEM(EDS,EBSD)2006-11-301ScanningElectronMicroscopy

(FEISIRIONFEGSEM)2006-11-302電子顯微鏡定義

用聚的很細的電子束照射被檢測的試樣表面，由于電子束與樣品的相互作用，產(chǎn)生各種電子或X射線、光子等信息，然后將這些信息通過不同方式的收集與處理，顯示出試樣的各種特性（形貌、微結構、成分、晶面等）2006-11-303SEM中的幾種信號Secondaryelectrons–topography(SE)（5-10nm）Backscatterelectrons-topography(a-b)(100nm-1μm)-compositional(a+b)(BSE)-crystalstructure(EBSD)X-rays-chemistry(EDS)(500nm-5μm)

2006-11-304advantage有較高的放大倍數(shù)，20-100萬倍之間連續(xù)可調；有很大的景深，視野大，成像富有立體感，可直接觀察各種試樣凹凸不平表面的細微結構；有較高的分辨率(1.5nm)；試樣制備簡單。2006-11-305SEM的結構主要構成部分：電子槍聚光鏡與物鏡偏轉系統(tǒng)—掃描系統(tǒng)信號探測系統(tǒng)2006-11-306電子槍（1）熱發(fā)射型電子槍利用高溫使電子具有足夠的能量去克服電子槍材料的功函數(shù)(workfunction)能障逃離后經(jīng)加速管加速形成.

直熱式：針尖式鎢燈絲發(fā)夾式鎢燈絲旁熱式：六硼化鑭燈絲（2）場發(fā)射型電子槍利用靠近曲率半徑很小的陰極尖端附近的強電場使陰極尖端發(fā)射電子。熱場發(fā)射電子槍(蕭特基發(fā)射式

Schottkyemission)

冷場發(fā)射電子槍

2006-11-307熱發(fā)射型電子槍示意圖2006-11-308場發(fā)射電子槍示意圖

K陰極(發(fā)射體)；G虛光源；E抽取電極（第一陽極）；A加速電極（第二陽極）2006-11-309Brightness(Candela)LifetimePressureMaintenanceTungsten840hr1.3E-4mBarCleaningofWehnelt

LaB640>2000Hr2E-7mBar(->1IGP)DriftSchottkyZrOonW>3000>7000Hr5E–9mBar(->2IGP’s)ColdFEG>>3000>7000Hr5E-11mBarFlashonceaday2006-11-3010信號探測器SETLD(ThroughtheLensDetector)(SEFGonly)HRmodeUHRmodeSEmodeBSEmodeBSECCDEDS2006-11-3011信號探測器2006-11-3012

SEMmechanism2006-11-3013SFEG

HR-modeFieldfreeobjectivelensforlowmag.SearchFOV2.6mmatWD22mmSpecimenObjectiveLens2006-11-3014SFEGUHR-modeSuperhighstrength objectivelensfieldFOV20umWD5mmObjectiveLensSpecimen2006-11-3015SFEGEDS-modeForEDSanalysisBeamvoltage0.5-30KVat5mmWDObjectiveLensSpecimen2006-11-3016Lowerpartofcolumn

withallthreelensesHR-mode:internallensUHR-mode:intermediateandexternallensEDS-externallen