真空電子顯微量測(cè)儀(

1、真空電子顯微量測(cè)儀(SEM )儀器介紹SEM工作原理:SEM主要構(gòu)造示意圖如圖一與圖二所示。電子槍利用電源加熱鎢絲燈(Tungsten Filamen)上，燈絲所放出之熱電子射出，再由約 0.2 40 kV的電壓 加速，進(jìn)而產(chǎn)生電子束。產(chǎn)生細(xì)小之電子束經(jīng)過(guò)電磁透鏡系統(tǒng)，形成直徑極小之 電子探束(Electron Probe)而後照射在試樣表面。電子束在試樣上掃描照射，產(chǎn)生各種不同訊號(hào)，包括入射電子(IncidentElectron)、二次電子(Secondary Electron、背向散射電子(BackscatteredElectron)、穿透電子(Transmission Electron)

2、> 陰極螢光(Cathode luminescenee、圖三、X-ray及歐傑電子(Auger Electron)等。圖二為各種訊號(hào)與解析度之示意圖。Theory fSranning Elcclrun MicroscopePrirnary Electron BeamChamcteriitir X-RayCaihadelumuitKteneeinS pro nilary IleetroiBarkicitLrredElectron巒 (bjxitstiDn Vohim for Secondauy ElecLraxi EmEaicn)Hlectron 口電匸血SpeeinieiL 莊Curre

3、ntElectran BeamInduced CurrentIranuniLLed 卄Eleciroit TransmlttEd(Sratln-ni) EltrtronThe primary electron bem-specimenInteracUoB in the 8EM訊號(hào)產(chǎn)生的量，隨著試片表面被照射位置的形狀、性質(zhì)等發(fā)生變化，以適當(dāng) 的偵測(cè)器(Detector)收集訊號(hào)，再經(jīng)處理即可得到各種訊號(hào)之影像。經(jīng)常用於 掃描式顯微鏡上之偵測(cè)器包括二次電子偵測(cè)器( Secondary Electron Detect。)、 背向散射電子偵測(cè)器(Backscattered Electron Dete

4、cto)及X光光譜儀(X-ray Spectromete)。而二次電子偵測(cè)器為掃描式顯微鏡主要成像之裝置，主要構(gòu)造 為一閃爍器(Scintillator)，可將撞擊其上的電子所產(chǎn)生的光子經(jīng)由光電倍增管(Photomultiplier )增強(qiáng)放大，而在陰極射像管(CRT)上呈現(xiàn)二次電子影像 (Secondary Electron Image, SEj 。儀器構(gòu)造:SEM主要包括兩部分：一為提供並聚集電子於標(biāo)本上產(chǎn)生訊息的主體，包 括電子槍(Electro n Gun)、電磁透鏡(Electromag netic LenS、樣品室(Specimen Chamber)及真空系統(tǒng)(Vacuum Sys

5、tem)。另一為顯示影像的顯像系統(tǒng)(Display System)，詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖一所示。試片製備:成像解析度的好壞與樣品的製做準(zhǔn)備工作有著極大的關(guān)聯(lián)性。影響成像解析 度的因子大致上有試片本體的清潔度、乾燥度、導(dǎo)電性、磁性以及系統(tǒng)真空度等。1. 乾燥度-若試片含有水分或有揮發(fā)性溶劑，須先放於加熱板上烘烤直到去除水 分或是溶劑。2. 清潔度-試片表面若有受到?jīng)@染，在不破壞材料表面的前提下，先做一般性的清潔工作，例如：氮?dú)獯凳?，表面的清洗。若要?duì)試片做切面（cross-section）的 觀測(cè)，在截?cái)嗫谔庬氁試姎獯登驀姶祷蜃龊们逑垂ぷ髟傩泻婵静襟E。3. 導(dǎo)電性-對(duì)於導(dǎo)電性較差或是不具導(dǎo)電性的材料，須

6、先在其表面上鍍上一導(dǎo)電層並在試片的邊緣貼上銅膠帶將電荷導(dǎo)引出表面層，藉以避免電子束轟擊後在 試片表面上累積電荷產(chǎn)生放電，進(jìn)而影響觀測(cè)的畫(huà)質(zhì)。4. 磁性材料-若試片具有磁性，須先做消磁程序。因?yàn)榇判圆牧系拇艌?chǎng)會(huì)直接影 響轟擊的電子束。5. 對(duì)於粉末型的材料，先以十元硬幣作為載具並在表面上滴少許的碳膠或銀膠， 再將粉末灑在碳膠（銀膠），再將載具連同試片做烘烤，直到去除溶劑為止。之 後以噴氣吹球噴吹將位黏合的粉末噴除。6. 對(duì)於塊狀的試片的整備，使用銅膠帶（雙面）將試片黏於載臺(tái)上。試片尺寸大小切勿超過(guò)圓形載具的直徑，試片的高度不得超過(guò)載具水平面以上5mm操作面板功能介紹號(hào)碼轉(zhuǎn)鈕功能（1）X IMAGE SHIFT/ K1MULTI-FUNCTIONS（X影像移動(dòng)/K1多功能鈕）X方向影像移動(dòng) K1多功能影像調(diào)整(2)Y IMAGE SHIFT/ K2MULTI-FUNCTIONS(丫影像移動(dòng)/K2多功能鈕)丫方向影像移動(dòng) K2多功能影像調(diào)整(3)X STIGMATOR/ALIGNMENT（X像差調(diào)整鈕/軸調(diào)整）X方向影像像差調(diào)整 電子束軸調(diào)整(4)丫 STIGMATOR/ALIGNMENT（丫像差調(diào)整鈕/軸調(diào)整）丫方向影像像差調(diào)整 電子束軸調(diào)整(5)MAGNIFICATION (倍率鈕)影像縮小放大(6)CONTRAST （對(duì)比鈕）影像對(duì)比度調(diào)整(7)BRIGHTNESS （明暗度鈕）