電子探針式測(cè)量

關(guān)于電子探針式測(cè)量第1頁(yè)，課件共18頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

掃描電子顯微鏡（SEM）掃描電鏡（SEM）是介于透射電鏡和光學(xué)顯微鏡之間的一種微觀性貌觀察手段，可直接利用樣品表面材料的物質(zhì)性能進(jìn)行微觀成像。

掃描電鏡的優(yōu)點(diǎn)：①有較高的放大倍數(shù)，20-20萬(wàn)倍之間連續(xù)可調(diào)；②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(xì)微結(jié)構(gòu)；③試樣制備簡(jiǎn)單第2頁(yè)，課件共18頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

結(jié)構(gòu)組成電子光學(xué)系統(tǒng)掃描系統(tǒng)信號(hào)探測(cè)放大系統(tǒng)、圖像顯示和記錄系統(tǒng)真空系統(tǒng)供電系統(tǒng)第3頁(yè)，課件共18頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月組成：電子槍、電磁透鏡組、物鏡光闌和樣品室等作用：獲得掃描電子束掃描電子束應(yīng)具有較高的亮度和盡可能小的束斑直徑電子光學(xué)系統(tǒng)第4頁(yè)，課件共18頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電子槍?zhuān)禾峁╇娮釉措姶磐哥R：起聚焦電子束（三級(jí)縮小形成細(xì)微的探針）的作用

SEM中束斑越小，即成像單元越小，相應(yīng)的分辨率就愈高。樣品室：放置樣品，安置信號(hào)探測(cè)器，還可帶多種附件。第5頁(yè)，課件共18頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月樣品室第6頁(yè)，課件共18頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月掃描系統(tǒng)

作用：使電子束偏轉(zhuǎn)，并在樣品表面作有規(guī)則的掃動(dòng)。同時(shí)獲得同步掃描信號(hào)。通過(guò)改變?nèi)肷潆娮邮谠嚇颖砻鎾呙璧姆?，可獲得所需放大倍數(shù)的掃描像。掃描線(xiàn)圈一般放在最后二透鏡之間，掃描電子顯微鏡采用雙偏轉(zhuǎn)掃描線(xiàn)圈。第7頁(yè)，課件共18頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月信號(hào)探測(cè)放大系統(tǒng)和圖像顯示記錄系統(tǒng)

作用：探測(cè)收集試樣在入射電子束作用下產(chǎn)生的物理信號(hào)，然后經(jīng)視頻放大，作為顯像系統(tǒng)的調(diào)制信號(hào)，最后在熒光屏上得到反映樣品表面特征的掃描圖像。

二次電子、背散射電子、透射電子的信號(hào)都可采用閃爍計(jì)數(shù)器來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。第8頁(yè)，課件共18頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月真空系統(tǒng)為了保證真在整個(gè)通道中只與試樣發(fā)生相互作用，而不與空氣分子發(fā)生碰撞，因此，整個(gè)電子通道從電子槍至照相底板盒都必須置于真空系統(tǒng)之內(nèi)，一般真空度高于10-4Torr。第9頁(yè)，課件共18頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月電源系統(tǒng)由穩(wěn)壓、穩(wěn)流及相應(yīng)的安全保護(hù)電路所組成，其作用是提供掃描電子顯微鏡各部分所需要的電源。供電系統(tǒng)第10頁(yè)，課件共18頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月S440立體掃描電子顯微鏡桌上型TM－1000掃描電子顯微鏡第11頁(yè)，課件共18頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月掃描電子顯微鏡用途最基本的功能是對(duì)各種固體樣品表面進(jìn)行高分辨形貌觀察。大景深圖像是掃描電鏡觀察的特色，觀察可以是一個(gè)樣品的表面，也可以是一個(gè)切開(kāi)的面，或是一個(gè)斷面。冶金學(xué)家已興奮地直接看到原始的或磨損的表面。可以很方便地研究氧化物表面，晶體的生長(zhǎng)或腐蝕的缺陷。它一方面可更直接地檢查紙，紡織品，自然的或制備過(guò)的木頭的細(xì)微結(jié)構(gòu)。第12頁(yè)，課件共18頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在掃描電鏡應(yīng)用中，很多集中在半導(dǎo)體器件和集成電路方面，它可以很詳細(xì)地檢查器件工作時(shí)局部表面電壓變化的實(shí)際情況，這是因?yàn)檫@種變化會(huì)帶來(lái)象的反差的變化。焊接開(kāi)裂和腐蝕表面的細(xì)節(jié)或相互關(guān)系可以很容易地觀察到。利用束感生電流，可以觀測(cè)半導(dǎo)體P—N結(jié)內(nèi)部缺陷。第13頁(yè)，課件共18頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月掃描電子顯微鏡對(duì)于固體材料的研究應(yīng)用非常廣泛，沒(méi)有任何一種儀器能夠和其相提并論。對(duì)于固體材料的全面特征的描述，掃描電子顯微鏡是至關(guān)重要的。第14頁(yè)，課件共18頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月在半導(dǎo)體器件（IC)研究中的特殊應(yīng)用：

1）利用電子束感生電流進(jìn)行成像，可以用來(lái)進(jìn)行集成電路中pn結(jié)的定位和損傷研究

2）利用樣品電流成像，結(jié)果可顯示電路中金屬層的開(kāi)、短路，因此電阻襯度像經(jīng)常用來(lái)檢查金屬布線(xiàn)層、多晶連線(xiàn)層、金屬到硅的測(cè)試圖形和薄膜電阻的導(dǎo)電形式。

第15頁(yè)，課件共18頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3）利用二次電子電位反差像，反映了樣品表面的電位，從它上面可以看出樣品表面各處電位的高低及分布情況，特別是對(duì)于器件的隱開(kāi)路或隱短路部位的確定尤為方便。4）利用背散射電子衍射信號(hào)對(duì)樣品物質(zhì)進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)（原子在晶體中的排列方式），晶體取向分