扫描电子显微镜之--二次电子SE背散射电子BSE特征X射线样品电流俄歇电子EBIC阴极荧光EBSD等信号原理 下载本文

2)、二次电子的产额与样品作用区成分(平均原子序数)的关系酷塞目北京办公室 驰奔

加速电压为20kv ,入射电子束 beam直接二次电子产额酷塞目北京办公室 驰奔

碳成分: δb约为0.05酷塞目北京办公室 驰奔 Au成分: δb约为0.2 酷塞目北京办公室 驰奔 绝大多数成分: δb约为0.1酷塞目北京办公室 驰奔

当加速电压为20KV时,二次电子产额约为束电子10%,与样品成分(原子序数)关系不大。

出射样品表面的背散射电子的二次电子产额δbsη, 一般δbsη/δb=3-5酷塞目北京办公室 驰奔

背散射电子产生的二次电子更多:酷塞目北京办公室 驰奔

? Bse 比垂直入射的初始电子束电子以比较小的角度到达表面,背散

射电子比在二次电子平均逃逸深度的入射电子有较长的路程,在临界层产生较多二次电子。酷塞目北京办公室 驰奔

? 背散射电子与单一能量的入射束电子相比,能量分布向较低能量值

伸展,低能电子容易产生二次电子,因此二次电子比入射电子更多。酷塞目北京办公室 驰奔

对于低原子序数基体,由初级束电子产生的二次电子信号占主要部分;高原子序数靶中,由背散射电子产生的二次电子为主要部分。

( Everhart等人(1959)指出:入射电子产生的二次电子发生在λ/2的束电子轨迹内,对于金属,这个轨迹的距离为0.5nm,在接近表面的5λ逃逸范围内的入射电子,除了接近180°的高能背散射电子以外,基本上不会在样品中扩散,所以主要产生二次电子逃离区域的直径是入射电子的直径扩大λ倍;而由背散射电子产生的二次电子穿过整个背散射电子的逃逸区域而射出,这个区域的直径可能为1μm或者更大。)

3)、二次电子的产额与加速电压(电子束能量)的关系 酷塞目北京办公室 驰奔

对于金属材料,Emax=100-800eV,δmax=0.35-1.6, 而绝缘体的Emax=300-2000eV,δmax=1-10。

电子束能量(电子枪加速电压)从0开始, δ 随能量增加而升高,在1kev处达到顶峰,然后随电子束能量增加而下降。

20kev时AL的δ值降低到0.1酷塞目北京办公室 驰奔 50kev时AL的δ值降低到0.05酷塞目北京办公室 驰奔

4)、二次电子强度的空间分布:当电子束垂直样品时,二次电子强度相对样品表面法线遵循余弦分布,而且在样品倾斜时候,二次电子的强度分布,仍然保持余弦分布。二次电子发射的方向性不受样品倾斜影响。酷塞目北京办公室 驰奔

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如果二次电子探测器收集偏压为0,那么探测器安装的取出角度,对信号收集的影响非常大。但由于增加了收集偏压,几乎所有二次电子都可被探测器接收,不存在探测器安装角度“视线” 产生的阴影效应。酷塞目北京办公室 驰奔

二次电子图像反差机制:酷塞目北京办公室 驰奔

二次电子,背散射电子 + 高灵敏二次电子探测器 + 电子束扫描作用= 二维形貌图像

1、二次电子图像的形貌反差:酷塞目北京办公室 驰奔

因为二次电子的产额与电子束和样品间的入射角有确切的函数关系,并且二次电子出射深度为样品10nm以下的表层。电子束入射角因样品表面的几何形态(形貌)而变化,二次电子产额随着形貌有规律变化,图像生成过程中,形成了与样品表面几何形状相关的图像反差。