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影响扫描电镜分辨率的因素有哪些

发布时间:2022-07-15    浏览量:483
  台式扫描电子显微镜扫描速度快,信号采集带宽10M,可以在视频模式下流畅实时的显示样品。只需鼠标就可完成所有操作,不需对中光阑等复杂步骤,聚焦消像散后可直接拍图。
  台式扫描电子显微镜采用高集成度电子光学系统设计和附件集成方案,使拍摄图片具有更高的信噪比和对比度,同时也具有更强的抗干扰能力。
  配合很高的信号采集带宽,可以在视频帧率下高质量的流畅显示样品。只需鼠标就可完成所有操作,无需光阑对中等复杂步骤。主机集成高压及控制系统,是目前市面上体积较小的扫描电镜,便于移动,安装无需特殊环境。
  分辨率指能分辨的两点之间的最小距离。分辨率d可以用贝克公式表示:d=0.61l/nsina ,a为透镜孔径半角,l为照明样品的光波长,n为透镜与样品间介质折射率。对光学显微镜 a=70°-75°,n=1.4。因为 nsina<1.4,而可见光波长范围为:400nm-700nm="" 0.5l="" d="">200nm。要提高分辨率可以通过减小照明波长来实现。SEM是用电子束照射样品,电子束是一种De Broglie波,具有波粒二相性,l=12.26/V0.5(伏) ,如果V=20kV时,则l=0.0085nm。目前用W灯丝的SEM,分辨率已达到3nm-6nm, 场发射源SEM分辨率可达到1nm 。高分辨率的电子束直径要小,分辨率与子束直径近似相等。
  影响扫描电镜的分辨率的主要因素有:
  1.入射电子束束斑直径:为扫描电镜分辨率的极限。一般,热阴极电子枪的最小束斑直径可缩小到6nm,场发射电子枪可使束斑直径小于3nm。
  2.入射电子束在样品中的扩展效应:扩散程度取决于入射束电子能量和样品原子序数的高低。入射束能量越高,样品原子序数越小,则电子束作用体积越大,产生信号的区域随电子束的扩散而增大,从而降低了分辨率。
  3.成像方式及所用的调制信号:当以二次电子为调制信号时,由于其能量低(小于50 eV),平均自由程短(10~100 nm左右),只有在表层50~100 nm的深度范围内的二次电子才能逸出样品表面, 发生散射次数很有限,基本未向侧向扩展,因此,二次电子像分辨率约等于束斑直径。当以背散射电子为调制信号时,由于背散射电子能量比较高,穿透能力强,可从样品中较深的区域逸出(约为有效作用深度的30%左右)。在此深度范围,入射电子已有了相当宽的侧向扩展,所以背散射电子像分辨率要比二次电子像低,一般在500~2000nm左右。如果以吸收电子、X射线、阴极荧光、束感生电导或电位等作为调制信号的其他操作方式,由于信号来自整个电子束散射区域,所得扫描像的分辨率都比较低,一般在l 000 nm或l0000nm以上不等。

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