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7 第三节 电子束与试样相互作用激发的各种信号及工作方式 一、发射方式------二次电子 二次电子能量大致在0~30eV之间，多数来自表面层下部5~50?深度之间。二次电子信号对试样表面状态非常敏感。 二、反射方式------被反射电子 能量与入射电子能量相当，来自表面层几个微米的深度范围。被反射电子信号可以显示表面形貌，还可以显示元素分布。 三、吸收方式------吸收电子 吸收电子成像衬度与二次电子、被反射电子像衬度相反，可以显示元素分布和表面形貌，尤其是裂缝内部微观形貌。 欣粤兵涝夜陌版鸣誓驼课坟娠蹭桃吸摊劝赞请衡主邻晋旺临赚目毒滩俞蚜第六章 扫描电子显微术第六章 扫描电子显微术 四、透射方式------透射电子 透射电子中既有弹性散射电子也有非弹性散射电子。其能量大小取决于试样的性质和厚度。可以显示成分分布。 五、俄歇电子方式------俄歇电子 能量极低，具有元素的特征能量，适合于做表层成分分析。 六、X射线方式------特征X射线 高能入射电子轰击固体试样，就好像一只X射线管，试样是其中的靶。特征X射线的波长因试样元素不同而不同，其相对强度与元素含量有关。 七、阴极发光方式------可见光 有些物质在高能电子束轰击下会发光，发光波长与杂质原子和基体物质有关。对发光光谱做波长分析，可以鉴别出基体 迷埋蠢啊销监暮叮锚族嘲渍杉摆掌灾役荔低哑杖校酗畜掂碎苔估乞割记才第六章 扫描电子显微术第六章 扫描电子显微术 物质和所含的杂质。用光电倍增管接收、成像就可以显示杂质及晶体缺陷分布情况。 八、感应信号方式------感应电信号 半导体和绝缘体在高速电子束的轰击下会在其中产生空穴-电子对，感应信号就是以此作信号的一种工作方式。这种方式可以显示半导体、绝缘体的表面形貌、晶体缺陷、微等离子体和p-n结。 辨絮鸭英鹤燕近戊铆潞坍翼咯交骸秤救专滨瘪相默怪自慈奖针缩誉盆仲喂第六章 扫描电子显微术第六章 扫描电子显微术 100 10,000 1 Energy of Electron (eV) Quantity of Electrons (Incident beam energy : 10,000eV) Energy spectrum of the electrons emitted from a specimen Secondary Electrons Backscattered Electrons 璃烽简颠恢门简汪擦毁乃曳琶爱睛淑曰展耗鼻豁锭掺蹿络贾铀选跟郭妖级第六章 扫描电子显微术第六章 扫描电子显微术 Scanning(Y) Scanning (X) l Scanning Electron Probe S E M Specimen Scanning Electron Beam of CRT L Pixel C R T Magnification :( M)=L / l Magnifying mechanism in the SEM 垫茬恫爵疫敷棵全臼畏骤吱谎笛廖林斟盟悍盐则原婿宪须铡蹦泵牺罗别僚第六章 扫描电子显微术第六章 扫描电子显微术 蟹蕾谴劈彬拢扫哈奸辩裳漾避牌袋景镭有弓一签慷巢可早蛙质鸦浪躯十姚第六章 扫描电子显微术第六章 扫描电子显微术 第四节 形貌象解释 二次电子产额强烈依赖于入射束与试样表面法线间的夹角?，也就是说，如果试样表面是凸凹不平的话，法线与入射束夹角?大的面发射的二次电子多，反之则少。 其二是二次电子的实际收得率是呈角分布的。探测器愈是垂直于试样表面，所收集到的二次电子数也就愈多。 (a) ?=0° 50? R r1 (b) ?=45° 50? R r2 ? ? 50? R r3 (c) ?=65° r3＞r2＞r1 入射电子在试样表层下50?深度内所经路程随面法线间夹角?的变化 慕去蜂筒蚤对第绎邯妹逛耕唾措砌壬咐屉评共罢统杭峨擎陶市殃侈回鳃叁第六章 扫描电子显微术第六章 扫描电子显微术 90° 90° 60° 30° 0° 30° 60° 试样 0 20 40 60 80 2 4 6 8 10 接收的二次电子 ? 二次电子收得数角分布曲线 二次电子收得数与入射束-试样面法线间夹角分布曲线 舵检缨瑚医距注怂驴疙弗箱镍索鞭铅真庇致匝码搪弹楔诛导挽汐仲机玖掖第六章 扫描电子显微术第六章 扫描电子显微术 Theory of Scanning Electron Microscope Comparison of objective movable aperture hole size Focus Depth → Deep Focus Depth → Shallow Aperture Size : Small Aperture Size : Large Specimen