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关于SEM扫描电镜的三类电子基础知识说明

点击次数:375 发布时间:2020-11-09
   SEM扫描电镜从原理上讲,照明体系与透射电子显微镜中的类似。但不一样的是扫描电镜有一些独独特需求,例如经聚光镜作用后抵达样品处的电子束应是直径很细的电子探针;电子束能作扫描运动;末级聚光镜的计划应便于信号的搜集等。
  SEM扫描电镜的三类电子讲解:
  1.二次电子
  是指背入射电子轰击出来的核外电子。由于原子核和外层价电子间的结合能很小,当原子的核外电子从入射电子获得了大于相应的结合能的能量后,可脱离原子成为自由电子。如果这种散射过程发生在比较接近样品表层处,那些能量大于材料逸出功的自由电子可从样品表面逸出,变成真空中的自由电子,即二次电子。
  二次电子来自表面5-10nm的区域,能量为0-50eV。它对试样表面状态非常敏感,能有效地显示试样表面的微观形貌。由于它发自试样表层,入射电子还没有被多次反射,因此产生二次电子的面积与入射电子的照射面积没有多大区别,所以二次电子的分辨率较高,一般可达到5-10nm。扫描电镜的分辨率一般就是二次电子分辨率。二次电子产额随原子序数的变化不大,它主要取决与表面形貌。
  2.背射电子
  指被固体样品原子反射回来的一部分入射电子,其中包括弹性背反射电子和非弹性背反射电子。弹性背反射电子是指倍样品中原子和反弹回来的,散射角大于90°的那些入射电子,其能量基本上没有变化;非弹性背反射电子是入射电子和核外电子撞击后产生非弹性散射,不仅能量变化,而且方向也发生变化。非弹性背反射电子的能量范围很宽,从数十电子伏到数千电子伏。
  3.俄歇电子
  如果原子内层电子能级跃迁过程中释放出来的能量不是以X射线的形式释放而是用该能量将核外另一电子打出,脱离原子变为二次电子,这种二次电子叫做俄歇电子。因每种原子都由自己特定的壳层能量,所以它们的俄歇电子能量也各有特征值,能量在50-1500eV范围内。俄歇电子是由试样表面极有限的几个原子层中发出的,这说明俄歇电子信号适用与表层化学成分分析。
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