• <table id="4yyaw"><kbd id="4yyaw"></kbd></table>
  • <td id="4yyaw"></td>
  • 發布時間:2019-12-23 18:16 原文鏈接: 掃描電鏡分析樣品表面的深度是多少

    掃描電鏡是利用聚焦電子束進行微區樣品表面形貌和成分分析,電子從發射源(燈絲)經光路系統最終到達樣品表面,電子束直徑可到 10 nm 以下,場發射電鏡的聚集電子束直徑會更小。

    聚焦電子束到達樣品表面會激發出多種物理信號,包括二次電子(SE),背散射電子(BSE),俄歇電子(AE)、特征 X 射線(X-ray)、透射電子(TE)等。

    · 二次電子 信號主要來自樣品表面,其深度范圍 10 nm ,成像具有較高分辨率,能夠很好的反映樣品形貌特征。

    · 背散射電子 是入射電子被樣品原子核反彈回來的部分電子,電子能量較高,信號深度范圍可到 2 μm。

    · X 射線 可以從樣品較深的位置出射,其深度范圍可到 5 μm。


    圖1 不同樣品信號深度

    聚焦電子束按一定方向入射到樣品上,電子會受到材料中晶體位場和原子庫侖場作用,其運動方向發生改變,稱散射現象,且該過程是隨機過程。

    入射電子在樣品內部的散射軌跡可以用 Monte Carlo 電子軌跡模型進行模擬。聚焦電子束與樣品的作用區的形狀類似水滴形狀。根據 Monte Carlo 電子軌跡模型可以推導出入射電子最大穿透深度 H。

    H = 0.0019 (A/Z) 1.63 E01.71/ρ

    其中 A 為樣品原子量,Z 為樣品原子序數,E0 為入射電子能量(單位 KeV),ρ 為樣品密度-。


    圖2 電子束與樣品作用區域模擬圖

    聚焦電子束與樣品作用區域的大小主要與樣品原子序數、電鏡加速電壓和電子束入射角度有關。

    1) 樣品原子序數 隨原子序數增大,最大穿透深度降低。

    如下圖所示,當掃描電鏡加速電壓固定,隨著樣品原子序數增加,其作用區域不斷減小。隨原子序數增大,入射電子越容易散射,更容易偏離起始方向,相互作用區域會減少,最大穿透深度也降低。


    圖3 原子序數對相互作用區域的影響

    2) 電鏡加速電壓 隨著加速電壓增大,最大穿透深度增加。

    如下圖所示,對同一種材料,隨著加速電壓增加(5~25kV),其作用區域不斷變大。分別采用 5kV、10kV、15kV,利用背散射探頭觀察碳材料,5kV 下樣品表面細節更豐富,15kV 樣品形貌有明顯穿透感。

    加速電壓變大,入射電子的能量也增加,電子的穿透深度變深,電子軌跡在樣品表面變化不大,隨著電子穿透深度增加和多次散射發生,入射電子方向也發生變化,作用區域也變大。


    圖4 加速電壓對相互作用區域的影響

    圖5 背散射圖像,不同加速電壓下的碳材料形貌

    3) 電子束入射角度 入射角度增大,作用區域越小。

    入射電子與樣品作用區域形狀類似水滴,當樣品表面不平或發生傾斜時,電子束作用區域亦會受到影響。


    圖6 入射電子束角度

    相關文章

    云南農業大學水利學院采購掃描電鏡、ICPMS等大型儀器

    近日,云南農業大學重大教學科研儀器設備更新項目(水利學院)2026-72號(二次)中標結果正式公告。本次采購內容包括掃描電鏡-能譜分析、連續流動分析儀和電感耦合等離子體質譜儀。一、項目編號:YNZC2......

    中國科大持股上市企業已達7家

    8月11日,中國科學技術大學(以下簡稱中國科大)科技成果轉化形成的持股企業國儀量子技術(合肥)股份有限公司(以下簡稱國儀量子)成功在上交所科創板首發上市交易,成為中國科大科技成果轉化又一成功案例,至此......

    2026上半年掃描電鏡及附件中標盤點:國儀量子臺數蟬聯第一

    電子顯微鏡是材料科學、生命科學、半導體、納米技術、地質石化及環境等領域不可或缺的微觀表征工具,主要分為掃描電鏡(SEM)與透射電鏡(TEM),本文在統計時將聚焦離子束掃描電鏡(FIB-SEM)歸入SE......

    7.11億美元,島津完成對泰斯肯(TESCAN)收購

    7月10日,島津制作所宣布完成對GlassHoldCo有限責任公司全部股權的收購。該公司間接持有歐洲電子顯微領域龍頭企業泰斯肯集團(TESCANGROUP,a.s.,下稱“泰斯肯”)全部股份,收購價格......

    總預算5714萬!這所河南高校批量采購場發射電鏡、FIB掃描電鏡等大型儀器

    據中國政府采購網公示信息,河南工程學院先進紡織材料研發中心平臺——新型功能材料分析測試平臺建設項目現已發布招標公告。本次擬采購場發射透射電子顯微鏡、X射線衍射儀、聚焦離子束掃描電鏡等共計9臺(套)儀器......

    3800萬,西北民族大學擬采購掃描電鏡、氣質等33臺/套儀器設備

    4月20日,西北民族大學就低碳化工技術及應用研究平臺設備更新項目發布招標公告。公告顯示,此次更新設備涵蓋場發射透射電子顯微鏡、X射線光電子能譜(XPS)、電子順磁共振波譜儀(臺式ESR/EPR)、氣質......

    海關總署啟動正置熒光顯微鏡、掃描電鏡采購預算近千萬

    近日,海關總署正式啟動了2025年度顯微鏡設備的采購項目,總預算金額接近千萬元人民幣。本次采購計劃分兩批執行,第一批采購清單以高性能光學顯微鏡為主,共計29臺正置顯微鏡;第二批采購清單是掃描電子顯微鏡......

    1912萬元,安捷倫、布魯克等中標安徽農大設備更新項目

    近日,安徽農業大學科技創新與成果孵化產教融合平臺重大設備更新項目傳來中標喜訊,總中標金額達1912.61萬元,涵蓋食品學、動物科學、生物學、園藝學、植物保護學、農學等多個學科領域的高端科研設備采購。此......

    2025年度前三季度電鏡中標盤點:最受歡迎的明星型號都有誰?

    電鏡是材料科學、生命科學、半導體工業、納米技術等領域不可或缺的分析工具。電子顯微鏡主要包括:掃描電鏡(SEM)和透射電鏡(TEM),還有一種分類把聚焦離子束(FIB-SEM)單獨分出來,但在本文的統計......

    5929萬,北方工業大學分析測試中心設備更新項目中標結果公布

    中國政府采購網消息,北方工業大學分析測試中心設備更新項目陸續發布中標結果。截至2025年10月25日,該項目(二)至(六)的招標工作已完成,包括原位電化學掃描隧道顯微分析儀、質譜儀、X射線熒光光譜儀、......

  • <table id="4yyaw"><kbd id="4yyaw"></kbd></table>
  • <td id="4yyaw"></td>
  • 调性视频