半导体检测技术 第六章——扫描电子显微镜.pdf

第六章 扫描电子显微镜 【学习内容】  概述  电子束与样品作用时产生的信号  扫描电子显微镜的构造和工作原理  扫描电子显微镜的主要性能  表面形貌衬度及原理其应用  原子序数衬度原理及其应用 【基本要求】  掌握电子束与样品作用时产生的信号及原理；  了解SEM的构造；  掌握SEM的工作原理；  了解SEM分辨率的高低和检测信号的种类；  掌握二次电子成像原理并了解其应用；  理解背散射电子衬度原理并了解其应用；  理解吸收电子衬度原理并了解其应用； 【学习难点】 SEM的工作原理 二次电子和背散射电子的衬度原理 3  概述  电子束与样品作用时产生的信号  扫描电子显微镜的构造和工作原理  扫描电子显微镜的主要性能  表面形貌衬度及原理其应用  原子序数衬度原理及其应用 4 概述 扫描电子显微镜外观图 5 概述 跳 花 蚤 粉 纳 大 米 肠 氧 杆 化 菌 锌 概述 “泰坦尼克号”铆钉断面形貌 （a）“泰坦尼克号”油轮 （b）铆钉断面的扫描电镜形貌 图 “泰坦尼克号”油轮铆钉的断面分析 “泰坦尼克号”油轮曾号称“永不沉没之船”，然而，在1912 年4月15 日 该船的首航过程即因为与冰山碰撞而永沉北大西洋海底。有科学家通过扫描 电镜发现，在该油轮所用的铆钉断面处含有较高比例的有机成份，推测认为 这是导致铆钉在冰冷的海水中发脆，进而导致沉船事故发生的原因。 概述  扫描电子显微镜的成像原理和透射电子显微镜完全不同。它 是以类似电视摄影显像的方式，利用细聚焦电子束在样品表 面扫描时激发出来的各种物理信号来调制成像的。  扫描电子显微镜的二次电子像的分辨率为3-4nm ，放大倍数可 从数倍到20万倍左右。  扫描电子显微镜的的景深很大，可以用它进行显微断口分析  用扫描电子显微镜的观察断口时，样品不必复制，可直接进 行观察。  扫描电子显微镜可以和其它分析仪器组合，能在同一台仪器 上进行形貌、微区成分和晶体结构等多种微观组织结构信息 的同步分析。 8  概述  第一节电子束与样品作用时产生的信号  第二节扫描电子显微镜的构造和工作原理  第三节扫描电子显微镜的主要性能  第四节表面形貌衬度及原理其应用  第五节原子序数衬度原理及其应用 第一节 电子束与样品作用时产生的信号 样品