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扫描电子显微镜的制造是依据电子与物质的相互作用。当一束高能的入射电子轰击物质表面时,被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子,以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。同时,也可产生电子-空穴对、晶格振动 (声子)、电子振荡 (等离子体)。原则上讲,利用电子和物质的相互作用,可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息,如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等。

在目前微观形貌的分析研究中,随着半导体器件等高新技术的发展,往往要求对表面的细微结构能够更深入地观察和了解,因此发展高分辨力的电镜一直是生产厂商和用户们所追求的共同目标。要获得一张清晰、高分辨的照片,不仅要有一台性能***的高分辨力扫描电子显微镜,而且还取决于试样自身的特征和操作人员的工作经验,即要考虑以下几种因素:

(1)入射电子束的束流密度要足够大,天津生物样品电镜分析,而且稳定→电子源的发射问题。

(2)入射电子束的束斑是否足够细、足够旋转对称(圆),涉及电子透镜的设计、加工和装配水平,以及镜筒受污染的影响程度等→探针的形成问题。

影响扫描电镜的分辨本领的主要因素有:

 A. 入射电子束束斑直径:为扫描电镜分辨本领的极限。一般,热阴极电子的很小束斑直径可缩小到6nm,场发射电子可使束斑直径小于3nm。

 B. 入射电子束在样品中的扩展效应:扩散程度取决于入射束电子能量和样品原子序数的高低。入射束能量越高,样品原子序数越小,则电子束作用体积越大,产生信号的区域随电子束的扩散而变大,从而降低了分辨率。

 C. 成像方式及所用的调制信号:当以二次电子为调制信号时,由于其能量低(小于50 eV),平均自由程短(10~100 nm左右),只有在表层50~100 nm的深度范围内的二次电子才能逸出样品表面, 发生散射次数很有限,基本未向侧向扩展,因此,二次电子像分辨率约等于束斑直径。

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