Растровая электронная микроскопия и элементный анализ Батурин А.С.

26 октября 2005 года
Растровая электронная
микроскопия и элементный
анализ
Батурин А.С.
Процессы на границе раздела
среда-вакуум




Термоэлектронная эмиссия
Автоэлектронная и автоионная эмиссия
Фотоэлектронная эмиссия
Вторичная эмиссии (под действием )
–
–

Вторичные электроны, упруго-отраженные
электроны и оже-электроны
Вторично-ионная эмиссия
Рассеяние частиц
Устройство растрового
микроскопа
JEOL JSM-840
Электронная пушка
Источник накала нити
Rсм
Ускоряющее
напряжение
(–Ue)
dc  2 f
Uсм
1
kTk
eVa
2
i = 100 мкА, f = 5 мм,
Va = 20 кВ, Tk = 2700 К,
4
dc = 2050 мкм
3
Электронно-оптическая система
1
2
D
a
3
a b

f1  f 2

ab

f2
 1 
1
a = 200 мм, b = 300 мм, f1 = 25 мм, f2 = 20 мм
уменьшение D = 88
Диаметр электронного зонда около 0.5 мкм
b
4

5
ds 
1
2
Cs α 3
Сs — коэффициент сферической аберрации
линзы, обычно равный 2–3 фокусным
расстояниям
Диафрагмирование пучка
Спектр вторичных электронов
Электронная лавина в твердом
теле
Упруго-отраженные электроны
(элементный контраст)
Образец Cu-Cr
Элементный контраст
Упруго-отраженные электроны
(топографический контраст)
Схема детектора упругоотраженных электронов
Истинно вторичные электроны
Cu-Cr
Углеродные нанотрубки
Стереопары
h

X пр
Xл
Способы получения изображения
в РЭМ


Вторичные электроны
Упруго-отраженные электроны
–
–


Элементный контраст
Топографический контраст
Катодолюминесценция
Наведенный ток
Спектр вторичных электронов
Оже-спектроскопия
Характеристический рентген
Способы детектирования характеристического
рентгеновского излучения


Волновой спектрометр
Энерго-дисперсионный спектрометр
Волновой спектрометр
Операционный усилитель
Глаз мухи
Яичная скорлупа и крыло
бабочки
Спасибо за внимание!