掃描電鏡中的電子束如何與樣品相互作用并產(chǎn)生圖像？
日期：2023-09-27
掃描電鏡中的電子束與樣品相互作用并產(chǎn)生圖像的過程涉及到多種物理和電子學(xué)原理。以下是電子束與樣品相互作用以及圖像生成的基本過程：
電子發(fā)射：SEM中使用的電子束通常由電子槍產(chǎn)生。這個電子槍可以是冷陰極或熱陰極，它們發(fā)射高速電子，通常具有幾千伏的能量。
聚焦和調(diào)制：通過透鏡系統(tǒng)將電子束聚焦為細束，并可以通過透鏡電壓進行調(diào)制，以控制電子束的聚焦和聚焦點的位置。
電子與樣品相互作用：電子束擊中樣品表面時，發(fā)生多種相互作用，包括：
彈性散射：部分電子以彈性方式散射，這不會在圖像中產(chǎn)生信號。
非彈性散射：一些電子被樣品中的原子或分子激發(fā)，產(chǎn)生次級電子和Auger電子，這些電子用于成像。
透射電子：一部分電子穿透樣品并被探測器捕獲，用于后續(xù)分析（透射電子顯微鏡中使用）。
次級電子成像：大多數(shù)SEM中使用次級電子成像模式。在次級電子成像模式下，通過收集從樣品表面產(chǎn)生的次級電子，構(gòu)建出樣品表面的形貌和拓撲信息。次級電子的數(shù)量和能量分布與樣品的拓撲結(jié)構(gòu)有關(guān)，因此可以產(chǎn)生高對比度的表面圖像。
X射線或后向散射成像：SEM還可以用于X射線能譜分析或后向散射成像，這些技術(shù)可用于獲得樣品的化學(xué)成分信息。
掃描：SEM電子束被掃描在樣品表面上移動，每個位置收集次級電子或其他信號，然后構(gòu)建出整個圖像。
圖像顯示：SEM圖像通常以灰度圖像的形式顯示，其中不同的灰度級別表示不同的電子信號強度，從而呈現(xiàn)出樣品的表面形貌和拓撲信息。
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作者：澤攸科技