掃描電子顯微術
在掃描電子顯微鏡(SEM)中,當電子探針掃描樣品表面時就會形成影像
同時產生二次電子、背散射電子、X射線、俄歇電子和不同能量的
光子。SEM利用這些信號產生樣品的三維表面特征, SEM有許多優(yōu)
點,包括景深大、可用低放大率研究大體積樣品、影像真實感強;另外,由于樣
品后面沒有透鏡,像差更小,因此樣品本身就決定了分辨率。
在典型的SEM中,由電子槍和多重聚光透鏡產生電子束,其射線成一直線
通過掃描電磁鐵圈。電子槍中電子加速電壓范圍為60 ---100kV(千伏)。鎢絲是
電子槍的照射源,加熱到接近2 700K,加熱鎢絲使得鎢絲的尖端釋放電子。樣
品表層形貌的影像是由反射(背散射)電子或是釋放(二次電子)電子產生的。
在樣品表面覆蓋薄的導電金屬,例如金或把甚至碳,可以增加SEM的對比度。
影像是電子束(直徑2---200A)沿著樣品表面來回進行光柵掃描(rastering)產
生的。在沿著每一條掃描線的每一點上,光束斑點和樣品之間相互作
用產生信號。與此同時,根據(jù)產生的信號在陰極射線管表面形成視覺影像,就和
形成電視圖片的方式一樣。與所有的顯微鏡一樣,SEM影像的判讀也是主觀的,
尤其因為SEM影像是高分辨率、高對比度,并且所產生形貌的焦深是變化的。
SEM的樣品制備相對簡單,一般的順序是:①用乙醛溶液將樣品固定;②樣品
脫水(因為SEM必須要求樣品在真空狀態(tài)下);③將樣品安裝在金屬短棒上;
④用導電性金屬薄層援蓋樣品。