掃描電鏡分辨率

　　分辨率指能分辨的兩點之間的最小距離。分辨率d可以用貝克公式表示：d=0.61l/nsina ，a為透鏡孔徑半角，l為照明樣品的光波長，n為透鏡與樣品間介質折射率。對光學顯微鏡 a＝70°－75°，n=1.4。因為 nsina<1.4，而可見光波長范圍為： 400nm-700nm="" 0.5l="" d="">200nm。要提高分辨率可以通過減小照明波長來實現。SEM是用電子束照射樣品，電子束是一種De Broglie波，具有波粒二相性，l＝12.26/V0.5(伏) ，如果V＝20kV時，則l＝0.0085nm。目前用W燈絲的SEM，分辨率已達到3nm-6nm, 場發射源SEM分辨率可達到1nm 。高分辨率的電子束直徑要小，分辨率與子束直徑近似相等。

　　影響掃描電鏡的分辨率的主要因素有：

　　1.入射電子束束斑直徑：為掃描電鏡分辨率的極限。一般，熱陰極電子槍的最小束斑直徑可縮小到6nm，場發射電子槍可使束斑直徑小于3nm。

　　2.入射電子束在樣品中的擴展效應：擴散程度取決于入射束電子能量和樣品原子序數的高低。入射束能量越高，樣品原子序數越小，則電子束作用體積越大，產生信號的區域隨電子束的擴散而增大，從而降低了分辨率.

　　3.成像方式及所用的調制信號：當以二次電子為調制信號時，由于其能量低(小于50 eV)，平均自由程短（10~100 nm左右），只有在表層50～100 nm的深度范圍內的二次電子才能逸出樣品表面， 發生散射次數很有限，基本未向側向擴展，因此，二次電子像分辨率約等于束斑直徑。當以背散射電子為調制信號時，由于背散射電子能量比較高，穿透能力強，可從樣品中較深的區域逸出(約為有效作用深度的30％左右)。在此深度范圍，入射電子已有了相當寬的側向擴展，所以背散射電子像分辨率要比二次電子像低，一般在500～2000nm左右。如果以吸收電子、X射線、陰極熒光、束感生電導或電位等作為調制信號的其他操作方式，由于信號來自整個電子束散射區域，所得掃描像的分辨率都比較低，一般在l 000 nm或l0000nm以上不等。