北京化工大學(xué)電子顯微技術(shù)-學(xué)生課件

1、電子顯微技術(shù)電子顯微技術(shù) 楊俊佼楊俊佼北京化工大學(xué)分析測試中心北京化工大學(xué)分析測試中心堿金屬鹵化物團簇堿金屬鹵化物團簇 Graphite - Soft and black and the stable,common,form of carbon. - Very light and resistant - Atom is at the corners of fused hexagon in parallel layers. Diamond - Hard and transparent and the unusual form of carbon. - Strong thermal conduct

2、ivity. - Atom is bound to four other carbon atoms in a regular repetitive pattern. C60 - A third allotropic form of very stable spheres(1985) - Formed when graphite is evaporated in an inert atmosphere. - Assumed C60 consists of 12 pentagons and 20 hexagons with carbon atoms at each corner, as a soc

3、cer ball. Carbon nanotube - 1991: Carbon nanotubes-discovered(Nature 354, 56)19391939年年第一臺商品透射電子顯微鏡（第一臺商品透射電子顯微鏡（TEMTEM）高壓（高壓（TEM）（）（W，LaB6陰極）陰極）加速電壓加速電壓200kV、300kV、400kV超高壓（超高壓（TEMTEM）加速電壓加速電壓10MV10MV場發(fā)射電子槍（場發(fā)射電子槍（TEMTEM）加速電壓）加速電壓200kV200kV點分辨率點分辨率0.19nm0.19nm，晶格分辨率，晶格分辨率0.1nm0.1nm?？膳淇膳銭DS(EDS(分辨率分

4、辨率0.5nm)0.5nm) 、EELSEELS、拉伸、拉伸、加熱、冷凍、傾斜臺、配備加熱、冷凍、傾斜臺、配備STEMSTEM具有具有HAADFHAADF功能功能60年代年代商品掃描電子顯微鏡（商品掃描電子顯微鏡（SEM）普通掃描電鏡普通掃描電鏡 （W燈絲）分辨率燈絲）分辨率3nm配備配備EDS、WDS、拉伸、加熱、冷凍、拉伸、加熱、冷凍樣品臺、背散射電子探頭樣品臺、背散射電子探頭場發(fā)射電子槍掃場發(fā)射電子槍掃描電鏡描電鏡0.5 30 kV分辨率分辨率0.4 nm低壓掃描電鏡低壓掃描電鏡1100eV低能掃描電鏡低能掃描電鏡環(huán)境掃描電鏡可環(huán)境掃描電鏡可變真空度變真空度1Pa300Pa電子顯微技術(shù)電

5、子顯微技術(shù) 在真空條件下，電子束經(jīng)高壓加速后，穿透樣在真空條件下，電子束經(jīng)高壓加速后，穿透樣品時形成散射電子和透射電子，它們在電磁透鏡的品時形成散射電子和透射電子，它們在電磁透鏡的作用下在熒光屏上成像。作用下在熒光屏上成像。一、電子與物質(zhì)的作用一、電子與物質(zhì)的作用感應(yīng)電導(dǎo)入射電子入射電子俄歇電子俄歇電子吸收電子吸收電子熒光熒光試樣TEMSEMAugerEDS吸收電子吸收電子 隨著入射電子與樣品中原子核或核外電子隨著入射電子與樣品中原子核或核外電子發(fā)生非彈性散射次數(shù)的增多，其能量和活動能發(fā)生非彈性散射次數(shù)的增多，其能量和活動能力不斷降低以致最后被樣品所吸收的電子叫吸力不斷降低以致最后被樣品所吸收

6、的電子叫吸收電子。收電子。透射電子透射電子 入射電子束透過樣品而得到的電子叫透射電入射電子束透過樣品而得到的電子叫透射電子。它僅僅取決于樣品微區(qū)的成分、厚度、晶子。它僅僅取決于樣品微區(qū)的成分、厚度、晶體結(jié)構(gòu)及位向等。體結(jié)構(gòu)及位向等。二次電子二次電子電子，又稱為次級電子；電子，又稱為次級電子；二次電子在電場的作用下呈曲線運動翻越障礙進入監(jiān)測二次電子在電場的作用下呈曲線運動翻越障礙進入監(jiān)測器，因而試樣表面凹凸的各種信息都能清晰成像。其強器，因而試樣表面凹凸的各種信息都能清晰成像。其強度與試樣表面的幾何形狀等有關(guān)，度與試樣表面的幾何形狀等有關(guān)，二次電子的能量比較二次電子的能量比較低，一般小于低，一般

7、小于50eV50eV 。背散射電子背散射電子 入射電子與試樣作用，產(chǎn)生彈性散射或非彈性散射入射電子與試樣作用，產(chǎn)生彈性散射或非彈性散射后離開試樣表面的電子；背散射電子基本上不受電場的后離開試樣表面的電子；背散射電子基本上不受電場的作用而呈直線運動進入監(jiān)測器，其強度與試樣表面形貌作用而呈直線運動進入監(jiān)測器，其強度與試樣表面形貌和元素組成有關(guān)。和元素組成有關(guān)。背散射電子的能量比較高，其約等于背散射電子的能量比較高，其約等于入射電子能量入射電子能量E E0 0 。俄歇電子俄歇電子 在入射電子束的作用下，試樣中原子某一層電子被在入射電子束的作用下，試樣中原子某一層電子被激發(fā)，其空位由高能級的電子來填充

8、，使高能級的另一激發(fā)，其空位由高能級的電子來填充，使高能級的另一個電子電離，這種由于從高能級躍遷而電離逸出試樣表個電子電離，這種由于從高能級躍遷而電離逸出試樣表面的電子稱為俄歇電子；每種元素都有自己的特征俄歇面的電子稱為俄歇電子；每種元素都有自己的特征俄歇能譜，因此可以利用俄歇電子能譜進行輕元素分析。能譜，因此可以利用俄歇電子能譜進行輕元素分析。特征特征X射線射線 原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)之后，留下空穴，外層電原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)之后，留下空穴，外層電子填充到內(nèi)層上，多余的能量以輻射形式放出，產(chǎn)生特子填充到內(nèi)層上，多余的能量以輻射形式放出，產(chǎn)生特征征X X射線。各種元素都有自己的特征射線。各種

9、元素都有自己的特征X射線，可用來進射線，可用來進行微區(qū)成分分析。行微區(qū)成分分析。樣品質(zhì)量厚度越大，則透射系數(shù)越小，而吸收系數(shù)樣品質(zhì)量厚度越大，則透射系數(shù)越小，而吸收系數(shù)越大；樣品背散射系數(shù)和二次電子發(fā)射系數(shù)的和也越大；樣品背散射系數(shù)和二次電子發(fā)射系數(shù)的和也越大，但達一定值時保持定值。越大，但達一定值時保持定值。 透射電子顯微鏡透射電子顯微鏡（Transmission Electron Microscope，TEM），依據(jù)依據(jù)不同不同入射電子束（照明束）也有兩種主要形式：入射電子束（照明束）也有兩種主要形式： 平行束：平行束：透射電鏡成像及衍射透射電鏡成像及衍射 會聚束會聚束：掃描透射電鏡成像、

10、微分析及微衍射。：掃描透射電鏡成像、微分析及微衍射。二、透射電鏡的儀器二、透射電鏡的儀器透射電子顯微鏡光路原理圖透射電子顯微鏡光路原理圖 成像原理與光學(xué)顯微鏡類似。成像原理與光學(xué)顯微鏡類似。 它們的根本不同點在于光學(xué)顯微鏡以可見光作照它們的根本不同點在于光學(xué)顯微鏡以可見光作照明束，透射電子顯微鏡則以電子為照明束。在光明束，透射電子顯微鏡則以電子為照明束。在光學(xué)顯微鏡中將可見光聚焦成像的是玻璃透鏡，在學(xué)顯微鏡中將可見光聚焦成像的是玻璃透鏡，在電子顯微鏡中相應(yīng)的為磁透鏡。電子顯微鏡中相應(yīng)的為磁透鏡。 由于電子波長極短，與樣品作用時遵從布拉格由于電子波長極短，與樣品作用時遵從布拉格（Bragg）方程

11、，產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，使得透射電鏡自）方程，產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，使得透射電鏡自身在具有高的像分辨本領(lǐng)的同時兼有結(jié)構(gòu)分析的身在具有高的像分辨本領(lǐng)的同時兼有結(jié)構(gòu)分析的功能。功能。 透射電鏡的工作原理透射電鏡的工作原理電子槍電子槍聚光鏡聚光鏡試樣試樣物鏡物鏡中間象中間象投影鏡投影鏡觀察屏觀察屏光源光源中間象中間象物鏡物鏡試樣試樣聚光鏡聚光鏡目鏡目鏡毛玻璃毛玻璃照相底板照相底板1 1、分辨率（分辨能力）、分辨率（分辨能力） 能分清兩個點的中心距離的最小尺寸。能分清兩個點的中心距離的最小尺寸。a a、人眼分辨能力：約、人眼分辨能力：約 0.0.1 0.2mm.2mm。b b、光學(xué)顯微鏡的分辨率：、光學(xué)顯微鏡的分辨率

12、： 分辨率；分辨率； 可見光波長；可見光波長；nsinnsin 透鏡孔徑值。透鏡孔徑值。 而當(dāng)可見光波長為而當(dāng)可見光波長為500nm500nm時，時， = 0.2 um = 0.2 umsin61.0nc c、電子顯微鏡的分辨率：、電子顯微鏡的分辨率： B C B Cs s BB常數(shù)；常數(shù)； C Cs s 球差系數(shù)；球差系數(shù)； 電子波長。電子波長。 由于電子束的波長很短，理論上電鏡可以達到由于電子束的波長很短，理論上電鏡可以達到很高的分辨率很高的分辨率 ； 在光學(xué)顯微鏡中決定分辨率的是光的波長在光學(xué)顯微鏡中決定分辨率的是光的波長 ，象差不是主要原因；象差不是主要原因； 在電子顯微鏡中，波長已經(jīng)

13、不是決定性因素在電子顯微鏡中，波長已經(jīng)不是決定性因素 ；而透鏡產(chǎn)生的象散和球差，電子波產(chǎn)生的色差而透鏡產(chǎn)生的象散和球差，電子波產(chǎn)生的色差和衍射差是影響分辨率高低的主要因素和衍射差是影響分辨率高低的主要因素 ；1）象散和球差）象散和球差 球差球差是由于電子透鏡中心區(qū)域和邊緣區(qū)域?qū)﹄娮訒勰芰Σ煌a(chǎn)生的。球差與透鏡的性質(zhì)有關(guān)，對電鏡分辯本領(lǐng)的影響最大。Spherical Aberration CorrectionA post-objective corrector proposed by Rose H. in 1990 and 1991The hexapoles only affect non-

14、paraxial rays (the dashed line)How does a Cs-corrector work?The Cs-correctors contain two hexapole lenses (non round lenses)The electrons are deflected symmetrically in a hexapole lensesHexapole lensThe combination of a round lens (objective lens) with positive spherical aberration and a non-round l

15、ens (corrector) with negative spherical aberration Can be used to to compensate the spherical aberration of the total imaging system (Cs=0)The electrons passing the two hexapole lenses in a distance from the optical axis are deflected away from the optical axis, leading to a dispersed beam ( or nega

16、tive Cs of the corrector).With an imaging Cs-correctorGold nano-particles on carbon filmNot only the resolution is improved, but also the delocalization is minimized Cs=-1.5mmCs=1.2mmdiffractograms vs beam tilt200 kV - FEG TECNA - FEI, S-Twin lens, Cs corrector CEOS200 kVSuper-Twin lens point resolu

17、tion 0.14 nmtilt 35 - 70 象散象散主要來自于透鏡磁場的不對稱性；而磁場的不對稱起因主要有機械不對稱性、極靴內(nèi)部污染、物鏡光闌污染等因素，可以通過附加磁場的電磁消象散器來矯正。2)2)色差與衍射差色差與衍射差 色差色差是因電子波長差異所引起的；電子透鏡的焦距隨電子能量而改變，能量不同的電子束將沿著不同的軌道運行，產(chǎn)生滿散的圓斑。色散斑點大小與電子的能量變化率成正比。色差主要來自加速電壓的波動和非彈性散射的能量損失。使用小孔徑光闌可以屏蔽散射角大的非彈性散射電子束，減少色差。 衍射差衍射差是由電子束的波動性而產(chǎn)生的象差，主要由透鏡的有效半徑?jīng)Q定。 在電鏡中對分辯本領(lǐng)起決定作

18、用的是在電鏡中對分辯本領(lǐng)起決定作用的是球差、色差和象散。球差、色差和象散。2 2、像襯度、像襯度 像襯度是圖像上不同區(qū)域間明暗程度的差別。像襯度是圖像上不同區(qū)域間明暗程度的差別。 透射電鏡的像襯度來源于樣品對入射電子束的散射。透射電鏡的像襯度來源于樣品對入射電子束的散射?？煞譃椋嚎煞譃椋?質(zhì)厚襯度質(zhì)厚襯度 ：非晶樣品襯度的主要來源 振幅襯度振幅襯度 衍射襯度衍射襯度 ：晶體樣品襯度的主要來源 相位襯度相位襯度：晶體樣品的散射波和入射波發(fā)生干涉產(chǎn)生的襯度。1). 1). 振幅襯度振幅襯度 振幅襯度是由于入射電子通過試樣時，與試樣內(nèi)原子發(fā)生相振幅襯度是由于入射電子通過試樣時，與試樣內(nèi)原子發(fā)生相互作

19、用而發(fā)生振幅的變化，引起反差。振幅襯度主要有質(zhì)厚襯互作用而發(fā)生振幅的變化，引起反差。振幅襯度主要有質(zhì)厚襯度和衍射襯度兩種：度和衍射襯度兩種： 質(zhì)厚襯度質(zhì)厚襯度 由于試樣的質(zhì)量和厚度不同，各部分對由于試樣的質(zhì)量和厚度不同，各部分對入射電子發(fā)生相互作用，產(chǎn)生的吸收與散射程度不同，而使得入射電子發(fā)生相互作用，產(chǎn)生的吸收與散射程度不同，而使得透射電子束的強度分布不同，形成反差，稱為質(zhì)透射電子束的強度分布不同，形成反差，稱為質(zhì)-厚襯度。厚襯度。 衍射襯度衍射襯度 衍射襯度主要是由于晶體試樣滿足布拉衍射襯度主要是由于晶體試樣滿足布拉格反射條件程度差異以及結(jié)構(gòu)振幅不同而形成電子圖象反差。格反射條件程度差異以

20、及結(jié)構(gòu)振幅不同而形成電子圖象反差。它僅屬于晶體結(jié)構(gòu)物質(zhì)，對于非晶體試樣是不存在的。它僅屬于晶體結(jié)構(gòu)物質(zhì)，對于非晶體試樣是不存在的。 質(zhì)厚襯度來源于入射電子與試樣物質(zhì)發(fā)生相互作質(zhì)厚襯度來源于入射電子與試樣物質(zhì)發(fā)生相互作用而引起的吸收與散射。當(dāng)試樣很薄時，吸收電子很用而引起的吸收與散射。當(dāng)試樣很薄時，吸收電子很少（吸收主要取于厚度），這時的襯度主要取決于散少（吸收主要取于厚度），這時的襯度主要取決于散射電子。而當(dāng)散射角大于物鏡的孔徑角射電子。而當(dāng)散射角大于物鏡的孔徑角時，它不能參時，它不能參與成象而相應(yīng)地變暗。這種電子越多，其圖象越暗。與成象而相應(yīng)地變暗。這種電子越多，其圖象越暗?；蛘哒f，散射本領(lǐng)

21、大，透射電子少的部分所形成的象或者說，散射本領(lǐng)大，透射電子少的部分所形成的象要暗些，反之則亮些。要暗些，反之則亮些。 原子序數(shù)越大，彈性散射的比例就越大，彈性散原子序數(shù)越大，彈性散射的比例就越大，彈性散射是透射電子成像的基礎(chǔ)，而非彈性散射主要引起背射是透射電子成像的基礎(chǔ)，而非彈性散射主要引起背底增強，使圖象反差下降。底增強，使圖象反差下降。質(zhì)厚襯度（吸收襯度）：物鏡光闌與圖像反差物鏡光闌與圖像反差無光闌無光闌一擋光闌一擋光闌三擋光闌三擋光闌衍射襯度： 衍射襯度形成機理衍射襯度形成機理 衍射襯度是來源于晶體試樣各部分滿足布拉格反射條件不衍射襯度是來源于晶體試樣各部分滿足布拉格反射條件不同和結(jié)構(gòu)振

22、幅的差異（如下圖）。同和結(jié)構(gòu)振幅的差異（如下圖）。 設(shè)入射電子束恰好與試樣設(shè)入射電子束恰好與試樣OA晶粒的晶粒的(h1k1l1)平面交成精確平面交成精確的布拉格角的布拉格角，形成強烈衍射，而，形成強烈衍射，而OB晶粒則偏離晶粒則偏離Bragg反射，反射，結(jié)果在物鏡的背焦面上出現(xiàn)強的衍射斑結(jié)果在物鏡的背焦面上出現(xiàn)強的衍射斑h(yuǎn)1k1l1。若用物鏡光欄若用物鏡光欄將該強斑束將該強斑束h1k1l1擋住，不讓其通過，只讓透射束通過，這樣，擋住，不讓其通過，只讓透射束通過，這樣，由于通過由于通過OA晶粒的入射電子受到晶粒的入射電子受到(h1k1l1) 晶面反射并受到物鏡晶面反射并受到物鏡光欄擋住，因此，在

23、熒光屏上就成為暗區(qū)，而光欄擋住，因此，在熒光屏上就成為暗區(qū)，而OB晶粒則為亮晶粒則為亮區(qū)，從而形成明暗反差。這種襯度是由于存在布拉格衍射造成區(qū)，從而形成明暗反差。這種襯度是由于存在布拉格衍射造成的，因此，稱為衍射襯度。的，因此，稱為衍射襯度。 設(shè)入射電子強度為設(shè)入射電子強度為IO，(hkl)衍射強度為衍射強度為Ihkl，則，則A晶粒的強晶粒的強度為度為IA= IO- Ihkl，B晶粒的為晶粒的為IB= IO，其反差為，其反差為IA/ IB= (IO- Ihkl)/ IO。上述采用物鏡光欄將衍射束擋掉，上述采用物鏡光欄將衍射束擋掉，只讓透射束通過而得到圖象襯度的方法稱為明只讓透射束通過而得到圖象

24、襯度的方法稱為明場成像，所得的圖象稱為明場像。場成像，所得的圖象稱為明場像。用物鏡光欄擋住透射束及其余衍射用物鏡光欄擋住透射束及其余衍射束，而只讓一束強衍射束通過光欄參與成像的束，而只讓一束強衍射束通過光欄參與成像的方法，稱為暗場成像，所得圖象為暗場像。方法，稱為暗場成像，所得圖象為暗場像。暗場成像有兩種方法：偏心暗場像與中心暗場像。暗場成像有兩種方法：偏心暗場像與中心暗場像。明場像與暗場像明場像與暗場像成像操作光路圖成像操作光路圖 （a）明場像）明場像 (b)暗場像暗場像 (c)中心暗場像中心暗場像 必須指出：必須指出： 只有晶體試樣形成的衍襯像才存明只有晶體試樣形成的衍襯像才存明場像與暗場

25、像之分，其亮度是明暗反轉(zhuǎn)的，即在明場場像與暗場像之分，其亮度是明暗反轉(zhuǎn)的，即在明場下是亮線，在暗場下則為暗線；其條件是，此暗線確下是亮線，在暗場下則為暗線；其條件是，此暗線確實是所造用的操作反射斑引起的。實是所造用的操作反射斑引起的。 它不是表面形它不是表面形貌的直觀反映，是入射電子束與晶體試樣之間相互作貌的直觀反映，是入射電子束與晶體試樣之間相互作用后的反映。用后的反映。 衍射襯度是結(jié)晶材料的主要襯度來源，把明場像衍射襯度是結(jié)晶材料的主要襯度來源，把明場像和暗場像對比拍照是得到各晶面信息的有效手段和暗場像對比拍照是得到各晶面信息的有效手段。 為了使衍襯像與晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系有機的聯(lián)系起為了使衍

26、襯像與晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系有機的聯(lián)系起來，從而能夠根據(jù)衍襯像來分析晶體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，探來，從而能夠根據(jù)衍襯像來分析晶體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，探測晶體內(nèi)部的缺陷。測晶體內(nèi)部的缺陷。 相位襯度是由于散射波和入射波在像平面上相位襯度是由于散射波和入射波在像平面上干涉而引起的襯度。當(dāng)波長為干涉而引起的襯度。當(dāng)波長為的電子射到具有周的電子射到具有周期期 d 的薄晶體試樣上時，在離開試樣的薄晶體試樣上時，在離開試樣 L 處發(fā)生了處發(fā)生了透射電子和衍射電子的干涉；透射電子波和衍射透射電子和衍射電子的干涉；透射電子波和衍射電子波的光程差如果是電子波的光程差如果是 n時時 ，則兩個波互相加，則兩個波互相加強。當(dāng)強。當(dāng) L =

27、d2 / 2時，產(chǎn)生強的襯度，這個強的時，產(chǎn)生強的襯度，這個強的襯度隨著襯度隨著 L 的增加而周期性地變化，也即晶格條的增加而周期性地變化，也即晶格條紋像。紋像。2).2).相位襯度相位襯度碳納米管壁的晶格條紋像 d = 0.34nm 透射束與衍射束重新組合，從而保持它們的振透射束與衍射束重新組合，從而保持它們的振幅和位相，則可直接得到產(chǎn)生衍射的那些晶面的晶幅和位相，則可直接得到產(chǎn)生衍射的那些晶面的晶格象，或者一個個原子的晶體結(jié)構(gòu)象。格象，或者一個個原子的晶體結(jié)構(gòu)象。是是散射波和散射波和入射波發(fā)生干涉產(chǎn)生的襯度。入射波發(fā)生干涉產(chǎn)生的襯度。僅適于很薄的晶體試僅適于很薄的晶體試樣，樣，試樣厚度小于

28、試樣厚度小于50nm，細(xì)節(jié)，細(xì)節(jié)1nm以下，此時以以下，此時以相位襯度為主。相位襯度為主。光學(xué)顯微鏡的放大倍數(shù) = 光學(xué)顯微鏡的放大倍數(shù)為2000； 電子顯微鏡的放大倍數(shù)： 可達10 6 107數(shù)量級。nMMMM21總3 3、放大倍數(shù)、放大倍數(shù)（顯微鏡、儀器）（人眼）應(yīng)用舉例半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu)High-Resolution Electron Microscopy: Carbon nanotubeHigh Resolution Electron Microscopy images simulation influence of thickness of defocus Shape Determina

29、tion of Au NanoparticlesHigh-Resolution Electron Microscopy: Stacking fault and nanotwinsA HREM image of SrRuO3 crystal along the 110 direction shows an isolated 111 intrinsic stacking fault. The dislocation at the end of the fault is identified as a Shockley partial dislocation Burgers vectors of a

30、/3. A HREM image of a 111 nanotwin, which have a wider thickness of the fault planes. High-Resolution Electron Microscopy: Interfacesa=0.3982 nma=0.3905 nmMisfit=0.64%HREM image the coherent SrTiO3/SrRuO3 interface. Focal Series Reconstruction / Exit Wave ReconstructionReconstruction of Electron Exi

31、t Wave Function電子衍射圖的形成電子衍射圖的形成 晶體產(chǎn)生衍射的條件和幾何關(guān)系由衍射方程、布晶體產(chǎn)生衍射的條件和幾何關(guān)系由衍射方程、布拉格方程和勞厄方程作出了嚴(yán)格規(guī)定。每一個衍射束拉格方程和勞厄方程作出了嚴(yán)格規(guī)定。每一個衍射束對應(yīng)于一個倒易陣點，所有與反射球面相交的倒易陣對應(yīng)于一個倒易陣點，所有與反射球面相交的倒易陣點構(gòu)成了一張電子衍射花樣。點構(gòu)成了一張電子衍射花樣。 電子衍射圖的形成取決于倒易陣點相對于反射球電子衍射圖的形成取決于倒易陣點相對于反射球面的分布情況。晶體發(fā)生平移，其倒易陣點的空間分面的分布情況。晶體發(fā)生平移，其倒易陣點的空間分布不發(fā)生變化。晶體繞某以晶體方向發(fā)生轉(zhuǎn)

32、動，其倒布不發(fā)生變化。晶體繞某以晶體方向發(fā)生轉(zhuǎn)動，其倒易陣點一隨之發(fā)生轉(zhuǎn)動，與反射球面相交的倒易陣點易陣點一隨之發(fā)生轉(zhuǎn)動，與反射球面相交的倒易陣點數(shù)目和相交的位置都會發(fā)生變化，導(dǎo)致衍射束的數(shù)目，數(shù)目和相交的位置都會發(fā)生變化，導(dǎo)致衍射束的數(shù)目，分布發(fā)生變化。分布發(fā)生變化。 1. 單晶材料的電子衍射特征單晶材料的電子衍射特征 明銳的衍射斑點，靠近透射電子束的衍射斑點有明銳的衍射斑點，靠近透射電子束的衍射斑點有較高的強度，外側(cè)衍射束的強度逐漸降低較高的強度，外側(cè)衍射束的強度逐漸降低 ； 衍射斑點的間距與晶面距離的倒數(shù)成正比；衍射斑點的間距與晶面距離的倒數(shù)成正比； 衍射斑點形成規(guī)則的幾何形狀衍射斑點形

33、成規(guī)則的幾何形狀-二維網(wǎng)格；二維網(wǎng)格； 衍射斑點的幾何形狀與二維倒易點陣平面上倒易衍射斑點的幾何形狀與二維倒易點陣平面上倒易陣點的分布是相同的；陣點的分布是相同的； 電子衍射圖的對稱性可以用一個二維倒易點陣平電子衍射圖的對稱性可以用一個二維倒易點陣平面的對稱性加以解釋。面的對稱性加以解釋。 La3Cu2VO9晶體的電子衍射圖不同入射方向的不同入射方向的CZrO2衍射斑點衍射斑點 (a)111; (b)011; (c) 001; (d) 112Fig. A Six experimental 100, 010, 001, 110, 011, 101 selected area electron d

34、iffraction patterns of Pb5MoO8 single crystals.Fig. B Multislice calculated 100, 010, 001, 110, 011, 101 SAED patterns of Pb5MoO8 structure. 如果晶粒尺度很小，且晶粒的結(jié)晶學(xué)取向在三如果晶粒尺度很小，且晶粒的結(jié)晶學(xué)取向在三維空間是隨機分布的，產(chǎn)生衍射束的樣品中包含了維空間是隨機分布的，產(chǎn)生衍射束的樣品中包含了眾多的晶粒，涵蓋了所有的晶體取向，即同名晶面眾多的晶粒，涵蓋了所有的晶體取向，即同名晶面族對應(yīng)的倒易陣點在倒易空間中的分布是等幾率的，族對應(yīng)的倒易陣點

35、在倒易空間中的分布是等幾率的，無論電子束沿任何方向入射，同名晶面族對應(yīng)的倒無論電子束沿任何方向入射，同名晶面族對應(yīng)的倒易陣點與反射球面相交的軌跡都是一個圓環(huán)形，由易陣點與反射球面相交的軌跡都是一個圓環(huán)形，由此產(chǎn)生的衍射束均為圓形環(huán)線。所有衍射束形成的此產(chǎn)生的衍射束均為圓形環(huán)線。所有衍射束形成的衍射花樣為一些圍繞透射束的同心圓環(huán)。衍射花樣為一些圍繞透射束的同心圓環(huán)。2. 多晶材料的電子衍射多晶材料的電子衍射NiFe多晶納米薄膜的電子衍射(a) 晶粒細(xì)小的薄膜 (b)晶粒較大的薄膜 選區(qū)電子衍射選區(qū)電子衍射 電子束的光路具有可逆回溯電子束的光路具有可逆回溯的特點。的特點。 如果在物鏡的像平面處加入

36、如果在物鏡的像平面處加入一個選區(qū)光闌，只有一個選區(qū)光闌，只有AB范范圍內(nèi)的成像電子能通過選區(qū)圍內(nèi)的成像電子能通過選區(qū)光闌光闌,并最終在熒光屏上形成并最終在熒光屏上形成衍射花樣衍射花樣, 這一部分花樣實這一部分花樣實際上是由樣品上際上是由樣品上AB區(qū)域提供區(qū)域提供的，所以在像平面上放置選的，所以在像平面上放置選區(qū)光闌的作用等同于在物平區(qū)光闌的作用等同于在物平面上放置一個光闌。面上放置一個光闌。NiAl多層模的組織形貌（多層模的組織形貌（a），大范圍衍射花樣），大范圍衍射花樣(b)，單個晶粒的選區(qū)衍射，單個晶粒的選區(qū)衍射(c)3. 非晶態(tài)物質(zhì)衍射非晶態(tài)物質(zhì)衍射 非晶態(tài)結(jié)構(gòu)物質(zhì)的特點是原子的分布在非

37、常小非晶態(tài)結(jié)構(gòu)物質(zhì)的特點是原子的分布在非常小的范圍內(nèi)有一定的序，即每個原子的近鄰原子的排的范圍內(nèi)有一定的序，即每個原子的近鄰原子的排列仍具有一定的規(guī)律，呈現(xiàn)一定的幾何特征。原子列仍具有一定的規(guī)律，呈現(xiàn)一定的幾何特征。原子排列的短程序使得許多非晶態(tài)材料中仍然較好地保排列的短程序使得許多非晶態(tài)材料中仍然較好地保留著相應(yīng)晶態(tài)結(jié)構(gòu)中所存在的近鄰配位情況，可以留著相應(yīng)晶態(tài)結(jié)構(gòu)中所存在的近鄰配位情況，可以形成具有確定配位數(shù)和一定大小的原子團，如四面形成具有確定配位數(shù)和一定大小的原子團，如四面體，八面體或其它多面體單元。體，八面體或其它多面體單元。不再具有平移周期性，因此也不再有點陣和單胞。不再具有平移周期

38、性，因此也不再有點陣和單胞。 由于單個原子團或由于單個原子團或多面體的尺度非常多面體的尺度非常小，其中包含的原小，其中包含的原子數(shù)目非常少，倒子數(shù)目非常少，倒易球面也遠(yuǎn)比多晶易球面也遠(yuǎn)比多晶材料的厚。所以，材料的厚。所以，非晶態(tài)材料的電子非晶態(tài)材料的電子衍射圖只含有一個衍射圖只含有一個或兩個非常彌散的或兩個非常彌散的衍射環(huán)。衍射環(huán)。 非晶態(tài)材料電子衍射圖的特征Electron beam damage and safety: the high energy electron beam can cause damage to the specimens. The combination of hi

39、gh-kV beams with the intense electron sources that are available means that the TEM can destroy almost any specimen. Electron Beam irradiation damage for carbon nanotubular structures五、樣品制備五、樣品制備 TEM樣品可分為間接樣品和直接樣品。樣品可分為間接樣品和直接樣品。 要求：要求：（1）供）供TEM分析的樣品必須能夠讓電子束透過，通常分析的樣品必須能夠讓電子束透過，通常樣品觀察區(qū)域的厚度以控制在樣品觀察區(qū)域

40、的厚度以控制在100200nm以內(nèi)。以內(nèi)。（2）所制得的樣品還必須具有代表性以真實反映所分析）所制得的樣品還必須具有代表性以真實反映所分析材料的某些特征。因此，樣品制備時不可影響這些特材料的某些特征。因此，樣品制備時不可影響這些特征，如已產(chǎn)生影響則必須知道影響的方式和程度。征，如已產(chǎn)生影響則必須知道影響的方式和程度。 與與TEMTEM有關(guān)的電子顯微術(shù)有關(guān)的電子顯微術(shù)（1 1）超薄切片技術(shù)）超薄切片技術(shù) 超薄切片技術(shù)就是通過固定、脫水、包埋、切片和染色等步驟，將樣品切成薄于100 nm的超薄切片的樣品制備技術(shù)，用于材料的內(nèi)部超微結(jié)構(gòu)研究。上圖超薄切片機局部下圖玻璃刀制作儀（2）負(fù)染色技術(shù)）負(fù)染色

41、技術(shù) 利用電子密度比標(biāo)本高的重金屬利用電子密度比標(biāo)本高的重金屬鹽（如磷鎢酸鈉、醋酸鈾等）浸泡樣品，將生物標(biāo)鹽（如磷鎢酸鈉、醋酸鈾等）浸泡樣品，將生物標(biāo)本包圍起來，增強背景散射電子的能力以提高反差，本包圍起來，增強背景散射電子的能力以提高反差，在黑暗的背景下顯示標(biāo)本的形態(tài)結(jié)構(gòu)，稱負(fù)染色技在黑暗的背景下顯示標(biāo)本的形態(tài)結(jié)構(gòu)，稱負(fù)染色技術(shù)。這一技術(shù)操作簡便，主要用于顆粒狀標(biāo)本（如術(shù)。這一技術(shù)操作簡便，主要用于顆粒狀標(biāo)本（如細(xì)菌、病毒、分離細(xì)胞器等）的研究。細(xì)菌、病毒、分離細(xì)胞器等）的研究。 對于有機聚合物常常通過四氧化釕或四氧化鋨對于有機聚合物常常通過四氧化釕或四氧化鋨熏蒸的方法提高其襯度，或使兩相結(jié)

42、構(gòu)更加明顯的熏蒸的方法提高其襯度，或使兩相結(jié)構(gòu)更加明顯的表現(xiàn)出來（如核殼結(jié)構(gòu)、包覆結(jié)構(gòu)、相分離結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出來（如核殼結(jié)構(gòu)、包覆結(jié)構(gòu)、相分離結(jié)構(gòu)等）等）。PS-Epoxypolyester polystyrene （3）冷凍蝕刻技術(shù)）冷凍蝕刻技術(shù) 在快速冷凍下對生物樣品進行在快速冷凍下對生物樣品進行斷裂、蝕刻和復(fù)型，制備生物樣品復(fù)型膜的技術(shù)斷裂、蝕刻和復(fù)型，制備生物樣品復(fù)型膜的技術(shù)稱冷凍蝕刻技術(shù)。在電鏡下觀察復(fù)型膜可獲得立稱冷凍蝕刻技術(shù)。在電鏡下觀察復(fù)型膜可獲得立體感強的超微結(jié)構(gòu)圖像，主要用于生物膜結(jié)構(gòu)的體感強的超微結(jié)構(gòu)圖像，主要用于生物膜結(jié)構(gòu)的研究研究。 通過離子減薄或刻蝕的方法對于金屬或無機塊

43、通過離子減薄或刻蝕的方法對于金屬或無機塊狀樣品制備薄區(qū)，使其達到透射電鏡的要求狀樣品制備薄區(qū)，使其達到透射電鏡的要求。 透鏡實習(xí)思考題透鏡實習(xí)思考題 1 透射電鏡的像襯度分幾種？透射電鏡的像襯度分幾種？ 2 晶體樣品的像襯度與非晶體樣品的區(qū)別？晶體樣品的像襯度與非晶體樣品的區(qū)別？ 3 觀察物鏡光闌與圖像反差的關(guān)系？觀察物鏡光闌與圖像反差的關(guān)系？ 4 圖像有無像散，如何消？圖像有無像散，如何消？ 5 什么樣品不適合做電鏡分析？什么樣品不適合做電鏡分析？ 6 常用有機高分子的染色劑是什么？染色與常用有機高分子的染色劑是什么？染色與非染色樣品的圖像反差怎樣？非染色樣品的圖像反差怎樣？Scanning

44、 Electron Microscope (SEM)。 現(xiàn)在現(xiàn)在SEM多與能譜（多與能譜（EDS）組合，一般很少帶）組合，一般很少帶波譜儀（波譜儀（WDS），可以進行成分分析。），可以進行成分分析。SEM-EDS也也是固體材料成分分析的主要儀器，已廣泛用于合成材是固體材料成分分析的主要儀器，已廣泛用于合成材料、冶金、礦物、生物制品等領(lǐng)域。料、冶金、礦物、生物制品等領(lǐng)域。S-4700S-4700冷場發(fā)射掃描電鏡冷場發(fā)射掃描電鏡 電子槍：冷場發(fā)射型電子槍：冷場發(fā)射型 分辨率：分辨率：15KV：1.5nm（WD：12mm），）， 1kV：2.1nm 加速電壓：加速電壓：0.530kV電子槍：電子槍：

45、冷場發(fā)射型冷場發(fā)射型 LOW MAG模式：模式：302,000 HIGH MAG模式：模式：250500,000一、掃描電鏡的基本結(jié)構(gòu)和工作原理一、掃描電鏡的基本結(jié)構(gòu)和工作原理電子槍電子槍聚光鏡聚光鏡物鏡物鏡樣品室樣品室真真空空系系統(tǒng)統(tǒng)Wehnelt Filamenta2b2a1b1a3b3Cross Over Point (d0)AnodeElectron BeamApertureSpecimen1st Condenser Lens2nd Condenser LensApertureObjective LensSpot Size (d)D = d0M1 M2M3 電子槍：電子槍： 電子顯微鏡

46、對電子槍的要電子顯微鏡對電子槍的要求是：能夠提供足夠數(shù)目的電求是：能夠提供足夠數(shù)目的電子，發(fā)射電子越多，成象越亮；子，發(fā)射電子越多，成象越亮；發(fā)射電子的區(qū)域要小，電子束發(fā)射電子的區(qū)域要小，電子束越細(xì)，象差越小，分辯本領(lǐng)越越細(xì)，象差越小，分辯本領(lǐng)越好；電子速度要大，動能越大，好；電子速度要大，動能越大，成像越亮。成像越亮。燈絲主要分為：發(fā)夾式鎢燈絲、燈絲主要分為：發(fā)夾式鎢燈絲、六硼化鑭燈絲以及場發(fā)射燈絲。六硼化鑭燈絲以及場發(fā)射燈絲。目前主要的兩種場發(fā)射型電鏡：目前主要的兩種場發(fā)射型電鏡：Schottky場發(fā)射場發(fā)射: W(ZrO2), 1800K(FEI, Zeiss)冷場發(fā)射冷場發(fā)射: W,

47、300K(JEOL, Hitachi)兩者各有優(yōu)缺點：兩者各有優(yōu)缺點： 熱場：燈絲束流穩(wěn)定，但每年需要更換燈絲熱場：燈絲束流穩(wěn)定，但每年需要更換燈絲 冷場：燈絲束流不穩(wěn)定，不需要每年更換冷場：燈絲束流不穩(wěn)定，不需要每年更換,更換費用低更換費用低 場發(fā)射掃描電鏡和場發(fā)射掃描電鏡和W燈絲電鏡相比最大區(qū)別在于電子槍；燈絲電鏡相比最大區(qū)別在于電子槍；場槍束斑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于場槍束斑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于W槍束斑槍束斑.電子槍是電子顯微鏡的照明源，它電子槍是電子顯微鏡的照明源，它的性能影響圖象質(zhì)量，限制分辨率。場發(fā)射電子槍具有最高的的性能影響圖象質(zhì)量，限制分辨率。場發(fā)射電子槍具有最高的亮度，它比鎢絲電子槍亮度高亮度，它比鎢絲

48、電子槍亮度高1000倍倍.鎢絲電子槍掃描電鏡最鎢絲電子槍掃描電鏡最好分辨宰是好分辨宰是3.5nm，場發(fā)射電子槍掃描電鏡的分辨可達，場發(fā)射電子槍掃描電鏡的分辨可達0.4nm，大大地接近了原子分辨率的水平。大大地接近了原子分辨率的水平。FE TipTungsten Filament750mTungsten hairpin filament（ （Thermionic Emission Electron Gun ） ） FE Tip（ （Cold Field Emission Electron Gun） ）FE Tip（ Schottky Field Emission Electron Gun）Ele

49、ctron Gun TypeElectron Gun TypeConfigurationConfiguration Electron SizeLuminance（A/cm3sr)Energy spread（）Cathode Temperature（）Vacuum(Pa)Life Time of Tip（）Thermionic Emission Electron Gun30m10622,50010-450Cold Field Emission Electron Gun5nm1090.2Room TemperatureHigher than 10-7Over 1 yearsWehneltHeati

50、ng VoltageTungstenFilamentBias VoltageAnodeVacc1st AnodeFlashingVoltage2nd AnodeVaccExtracting VoltageFE Tip100100nmnm電子束流穩(wěn)定性電子束流穩(wěn)定性Schottky FEGCold FEGI beamTimeW / LaB6探測器：探測器：探測系統(tǒng)探測系統(tǒng) +250 v+12kv聚焦極聚焦極閃爍體閃爍體光光光電倍增管光電倍增管電流電流放大放大電壓電壓2e觀察（熒光屏）：觀察（熒光屏）：快掃描：？快掃描：？電子束在每點的駐留時間短，信噪比較低清晰度較差電子束在每點的駐留時間短，信噪

51、比較低清晰度較差所需掃描線數(shù)所需掃描線數(shù)= T（幀）（幀）/ T（行）（行）= 熒光屏高度熒光屏高度/人眼分辨率人眼分辨率=100mm/0.1mm=1000線線紀(jì)錄（底片）：紀(jì)錄（底片）：慢掃描：？慢掃描：？所需掃描線數(shù)所需掃描線數(shù)= T（幀）（幀）/ T（行）（行）= 熒光屏高度熒光屏高度/底片分辨率底片分辨率=100mm/0.05mm=2000線線SEMSEMScanning Electron Beam of CRTCRTL LScanning(X)Scanning(Y)Magnification :( M)=L / lSpecimenScanning Electron Beam of S

52、EMScanning(X)Scanning(Y)樣品在電子束轟擊下產(chǎn)生的信號樣品在電子束轟擊下產(chǎn)生的信號IoISEIBSEISC樣品樣品e-X-rayLight樣品樣品 發(fā)熱發(fā)熱二、掃描電鏡中的樣品二、掃描電鏡中的樣品信號的方向性信號的方向性SE 信號信號 非直線傳播非直線傳播通過探頭前加有正電壓的金屬網(wǎng)來吸引通過探頭前加有正電壓的金屬網(wǎng)來吸引BSE 信號信號 直線發(fā)散傳播直線發(fā)散傳播 探頭需覆蓋面積大探頭需覆蓋面積大X-射線信號射線信號 直線發(fā)散傳播直線發(fā)散傳播樣品中出來的信號電子的能量和強度樣品中出來的信號電子的能量和強度頻數(shù)頻數(shù)一穿而過，一穿而過， 不出信號不出信號二次電子二次電子一穿而

53、過，一穿而過， 不出信號不出信號背散射電子背散射電子 一穿而過，一穿而過， 不出信號不出信號二次電子二次電子背散射電子背散射電子 一穿而過，一穿而過， 不出信號不出信號二次電子二次電子X射線射線 入射電子與樣品相互作用后，使樣品原入射電子與樣品相互作用后，使樣品原子較外層電子（價帶或?qū)щ娮樱╇婋x產(chǎn)生子較外層電子（價帶或?qū)щ娮樱╇婋x產(chǎn)生的電子，稱的電子，稱二次電子二次電子。 二次電子能量比較低，習(xí)慣上把能量小二次電子能量比較低，習(xí)慣上把能量小于于50eV電子統(tǒng)稱為二次電子，電子統(tǒng)稱為二次電子，僅在樣品表面僅在樣品表面5nm10nm的深度的深度內(nèi)才能逸出表面，這是內(nèi)才能逸出表面，這是二次電子分

54、辨率高的重要原因之一。二次電子分辨率高的重要原因之一。 三、掃描電鏡圖象及襯度三、掃描電鏡圖象及襯度1、二次電子象、二次電子象 。因為二次電子信號主要來自樣因為二次電子信號主要來自樣品表層品表層510nm的深度范圍，它的強度與原子序的深度范圍，它的強度與原子序數(shù)沒有明確的關(guān)系，而與微區(qū)表面相對于入射電子數(shù)沒有明確的關(guān)系，而與微區(qū)表面相對于入射電子束的方向卻十分敏感，二次電子像分辨率比較高，束的方向卻十分敏感，二次電子像分辨率比較高，所以適用于顯示形貌襯度。所以適用于顯示形貌襯度。凸凹不平的樣品表面所產(chǎn)生的二次電子，凸凹不平的樣品表面所產(chǎn)生的二次電子，很容易被二次電子探測器全部被收集，所以二很容

55、易被二次電子探測器全部被收集，所以二次電子圖像無陰影效應(yīng)。次電子圖像無陰影效應(yīng)。 二次電子易受樣品電場和磁場影響，二次二次電子易受樣品電場和磁場影響，二次電子的產(chǎn)額電子的產(chǎn)額 K/cosK為常數(shù)，為常數(shù)，為入射電子與樣品表面法線之間的夾角。為入射電子與樣品表面法線之間的夾角。角越大，二次電子產(chǎn)額越高，這表明二次電子對樣角越大，二次電子產(chǎn)額越高，這表明二次電子對樣品表面狀態(tài)非常敏感。品表面狀態(tài)非常敏感。 收集二次電子時，為了提高收集有效立體角，常收集二次電子時，為了提高收集有效立體角，常在收集器前端柵網(wǎng)上加上在收集器前端柵網(wǎng)上加上+250V+250V偏壓，使離開樣品的偏壓，使離開樣品的二次電子走

56、彎曲軌道，到達收集器。這樣就提高了收二次電子走彎曲軌道，到達收集器。這樣就提高了收集效率，而且，即使是在十分粗糙的表面上，包括凹集效率，而且，即使是在十分粗糙的表面上，包括凹坑底部或突起外的背面部分，都能得到清晰的圖像?？拥撞炕蛲黄鹜獾谋趁娌糠?，都能得到清晰的圖像。提高二次電子效率提高二次電子效率 當(dāng)收集背散射電子時，由于背散射電子能量比較高，當(dāng)收集背散射電子時，由于背散射電子能量比較高，離開樣品后，受柵網(wǎng)上偏壓的影響比較小，仍沿出射離開樣品后，受柵網(wǎng)上偏壓的影響比較小，仍沿出射直線方向運動。收集器只能收集直接沿直線到達柵網(wǎng)直線方向運動。收集器只能收集直接沿直線到達柵網(wǎng)上的那些電子。上的那些電

57、子。(a) 加偏壓前加偏壓前 (b) 加偏壓后加偏壓后加偏壓前后的二次電子收集情況加偏壓前后的二次電子收集情況 2、背散射電子像、背散射電子像 背散射電子背散射電子是指入射電子與樣品相互作用是指入射電子與樣品相互作用( (彈彈性和非彈性散射性和非彈性散射) )之后，再次逸出樣品表面的高能之后，再次逸出樣品表面的高能電子，其能量接近于入射電子能量電子，其能量接近于入射電子能量( E( E。) )。 背射電子的產(chǎn)額隨樣品的原子序數(shù)增大而增加，背射電子的產(chǎn)額隨樣品的原子序數(shù)增大而增加，所以背散射電子信號的強度與樣品的化學(xué)組成有關(guān)，所以背散射電子信號的強度與樣品的化學(xué)組成有關(guān)，即與組成樣品的各元素平均

58、原子序數(shù)有關(guān)。即與組成樣品的各元素平均原子序數(shù)有關(guān)。iiizcZ背散射電子的信號強度背散射電子的信號強度I與原子序數(shù)與原子序數(shù)Z的關(guān)系為的關(guān)系為 4332ZI式中式中Z為原子序數(shù)，為原子序數(shù)，C為百分含量為百分含量(Wt%) 二次電子信號二次電子信號在原序數(shù)在原序數(shù)Z20Z20后，其信號強后，其信號強度隨度隨Z Z變化很小。變化很小。用背散射電子用背散射電子像可以觀察樣像可以觀察樣品的拋光面元品的拋光面元素分布或相分素分布或相分布，從而確定布，從而確定元素成分元素成分。ZrO2-Al2O3-SiO2系耐火材料的背系耐火材料的背散射電子成分像，散射電子成分像，1000ZrO2-Al2O3-SiO

59、2系耐火材料的背系耐火材料的背散射電子像。由散射電子像。由于于ZrO2相平均原相平均原子序數(shù)遠(yuǎn)高于子序數(shù)遠(yuǎn)高于Al2O3相和相和SiO2 相，相，所以圖中白色相所以圖中白色相為為斜鋯石斜鋯石，小的，小的白色粒狀斜鋯石白色粒狀斜鋯石與灰色莫來石混與灰色莫來石混合區(qū)為合區(qū)為莫來石莫來石斜鋯石共析體斜鋯石共析體，基體灰色相為基體灰色相為莫莫來石來石。SE 主要反映邊界效應(yīng)，對充電敏主要反映邊界效應(yīng)，對充電敏感，非常小的原子序感，非常小的原子序 Z 襯度。襯度。BSE 主要反映原子序主要反映原子序 Z 襯度，無襯度，無邊界效應(yīng)，不顯示充電現(xiàn)象。邊界效應(yīng)，不顯示充電現(xiàn)象。ElectrodeUpperSE

60、 DetectorSE modeSE + BSE modeExBElectrodeExBSE/BSE signal detection by Upper SE DetectorIPCISEIBSEISC樣品樣品ISE + IBSE + ISC = IPCISE / IPC = IBSE / IPC = ISE + IBSE + ISC = IPC鍍層鍍層快速掃描快速掃描較低的加速電壓較低的加速電壓較小的束斑較小的束斑低真空環(huán)境低真空環(huán)境良好的導(dǎo)電性良好的導(dǎo)電性化學(xué)的不活潑性化學(xué)的不活潑性良好的二次電子發(fā)射率良好的二次電子發(fā)射率小晶粒尺寸小晶粒尺寸易于制備的薄膜易于制備的薄膜3、襯度、襯度1）原