掃描電鏡分辨率
在做掃描電子顯微鏡(SEM)測(cè)試時(shí),科學(xué)指南針檢測(cè)平臺(tái)工作人員在與很多同學(xué)溝通中了解到,好多同學(xué)對(duì)sem測(cè)試不太了解,針對(duì)此,科學(xué)指南針檢測(cè)平臺(tái)團(tuán)隊(duì)組織相關(guān)同事對(duì)網(wǎng)上海量知識(shí)進(jìn)行整理,希望可以幫助到科研圈的伙伴們;
?
分辨率指能分辨的兩點(diǎn)之間的最小距離。分辨率d可以用貝克公式表示:d=0.61l/nsina ,a為透鏡孔徑半角,l為照明樣品的光波長(zhǎng),n為透鏡與樣品間介質(zhì)折射率。對(duì)光學(xué)顯微鏡 a=70°-75°,n=1.4。因?yàn)?nsina<1.4,而可見光波長(zhǎng)范圍為: l=400nm-700nm ,所以光學(xué)顯微鏡分辨率 d@0.5l ,顯然 d >200nm。要提高分辨率可以通過減小照明波長(zhǎng)來實(shí)現(xiàn)。SEM是用電子束照射樣品,電子束是一種De Broglie波,具有波粒二相性,l=12.26/V0.5(伏) ,如果V=20kV時(shí),則l=0.0085nm。目前用W燈絲的SEM,分辨率已達(dá)到3nm-6nm, 場(chǎng)發(fā)射源SEM分辨率可達(dá)到1nm 。高分辨率的電子束直徑要小,分辨率與子束直徑近似相等。
?
影響掃描電鏡的分辨率的主要因素有:
?
1.入射電子束束斑直徑:為掃描電鏡分辨率的極限。一般,熱陰極電子槍的最小束斑直徑可縮小到6nm,場(chǎng)發(fā)射電子槍可使束斑直徑小于3nm。
?
2.入射電子束在樣品中的擴(kuò)展效應(yīng):擴(kuò)散程度取決于入射束電子能量和樣品原子序數(shù)的高低。入射束能量越高,樣品原子序數(shù)越小,則電子束作用體積越大,產(chǎn)生信號(hào)的區(qū)域隨電子束的擴(kuò)散而增大,從而降低了分辨率.
?
3.成像方式及所用的調(diào)制信號(hào):當(dāng)以二次電子為調(diào)制信號(hào)時(shí),由于其能量低(小于50 eV),平均自由程短(10~100 nm左右),只有在表層50~100 nm的深度范圍內(nèi)的二次電子才能逸出樣品表面, 發(fā)生散射次數(shù)很有限,基本未向側(cè)向擴(kuò)展,因此,二次電子像分辨率約等于束斑直徑。當(dāng)以背散射電子為調(diào)制信號(hào)時(shí),由于背散射電子能量比較高,穿透能力強(qiáng),可從樣品中較深的區(qū)域逸出(約為有效作用深度的30%左右)。在此深度范圍,入射電子已有了相當(dāng)寬的側(cè)向擴(kuò)展,所以背散射電子像分辨率要比二次電子像低,一般在500~2000nm左右。如果以吸收電子、X射線、陰極熒光、束感生電導(dǎo)或電位等作為調(diào)制信號(hào)的其他操作方式,由于信號(hào)來自整個(gè)電子束散射區(qū)域,所得掃描像的分辨率都比較低,一般在l 000 nm或l0000nm以上不等。
?
以上僅為科學(xué)指南針檢測(cè)平臺(tái)對(duì)網(wǎng)上資料的收集整合,故此分享給大家,希望可以幫助大家對(duì)測(cè)試更了解,如有測(cè)試需求,可以和科學(xué)指南針聯(lián)系,我們會(huì)給與您最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和最好的服務(wù)體驗(yàn),惟祝科研工作者可以更輕松的工作。
?
免責(zé)聲明:部分文章整合自網(wǎng)絡(luò),因內(nèi)容龐雜無法聯(lián)系到全部作者,如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系刪除,我們會(huì)在第一時(shí)間予以答復(fù),萬(wàn)分感謝。
更多科研作圖、軟件使用、表征分析、SCI 寫作等干貨知識(shí)可以掃碼關(guān)注下哦~
