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扫描电子显微镜

Scanning Electron Microscope

 
 
 
 
 

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扫描电镜成像常见缺陷分析  

2012-05-22 12:04:20|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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驰奔 编辑 (转载请注明)

操作扫描电镜,获得完美图像需要知识和实践。获得完美图像是许多条件因素的权衡。下面是一些常会遇到的问题。

1、表面结构缺乏细节:
     增高压,电子束穿透力和扩散力增强,作用区体积增大,信号从样品中更深的区域发出,这种情况下,会模糊掉表面结构。同时背散射电子增加,图像增加背散射电子反差。获得精细表面结构,应使用低电压,通常为1-5KV。

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 3KV     表面细节丰富,表现真实表面信息                            15KV    表面平滑,表面细节被“穿透”,被“忽略”

2、边缘效应:
      是由于样品表面边缘和突起的尖峰处二次电子发射增强,导致边缘和尖峰处的形貌被遮掩。降低高压有助于减小边缘效应。

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 3、荷电效应,酷塞目--驰奔 编辑      是样品表面不导电部分积累电子,引起一系列有害的图像缺陷,特别是在二次电子图像中。例如,不规则反差、图像变形、图像漂移,这种情况下不可能生成反差均匀的图像。荷电程度相关因素:电子能量、电子数量。电子能量和高压有关,降低高压可减小充电效应。电子数量和电子枪电流发射密度、束流大小、束斑大小、光阑大小有关,调节这些参数可改善荷电效应

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上图亮暗的不均匀是由充电造成的。
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上图为不导电疏松材料,这种类似颗粒状的疏松材料常常受到荷电效应干扰,需要在样品制备时注意,尽量少的放置样品,让所有颗粒粘在导电胶上是理想的。喷镀金属膜层时,可考虑带有倾斜运动样品台的溅射仪器。
如果有条件,选择带有低真空功能的SEM, 会抑制荷电效应。
 4、样品损伤,
       电子束对样品辐射,结果电子能量在样品中转化为热能,使样品表面升温,电子束能量越高,在样品上辐射点温度越高。如聚合物,蛋白质类,蜡状样品,会造成变形或者表面开裂,融化,也会造成样品室污染。 减小样品损伤的方法:降低电子束能量,减小探针电流,增加工作距离,但这些条件的改变,对图像质量也会造成一定负面影响。
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5、与电子束有关的污染
     指的是在电子束扫描区域,材料的沉积,主要是碳。真空中的有机高分子污染物质,在高能电子作用下分解为碳氢化物,经过电子束诱导沉积,从而污染样品表面或者有电子轰击的探测器表面,造成成像质量下降。
     碳氢化物主要来源,真空泵油污染,样品表面带入的油污在高真空中挥发。降低沉积干扰方法:降低加速电压,减少碳氢化物分解;维护好真空系统,如有条件选择涡轮分子泵真空系统,无油真空系统;超声波清洗不洁样品,离子清洗样品表面,避免裸手直接接触样品,以及样品仓内零部件,带手套操作;样品室加装液氮冷阱,降低真空污染,需要专门装置; 
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黄铜表面,在高倍下造成的矩形碳沉积污染。  
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