扫描电镜像衬度的研究汇总.docVIP

摘 要 扫描电子显微镜的二次电子像主要用于分析样品的形貌特征。在实际操作中观察到二次电子不仅可以表征样品形貌，其衬度像还有可能包含因为表面状态对二次电子产生影响而形成的电压衬度、磁畴衬度等，由材料导电性引起的荷电衬度，以及由于原子序数差异而形成的成分衬度。 本文首先论述了扫描电镜的基本结构及工作原理，二次电子的发射机理。在这些理论的基础上研究了不同二次电子像衬度的形成机理，获取各种衬度像的方法以及如何消除表面状态对衬度像的影响。 了解二次电子像衬度的机制为准确解释各种二次电子图像提供了理论依据，对扫描电镜的分析工作具有重要意义。 关键词：SEM，ABSTRACT As to scanning electron microscopy, secondary electron is mainly used for surface topography analysis of samples. In the practical operation we found that secondary electron can not only analyze surface topography, voltage contrast, magnetic domain contrast etc might also be included because the impact of surface condition on the generating of secondary electrons, charging contrast imaging caused by the material conductivity, and compositional contrast since the constituents differences. This thesis described the basic structure and principles of operation of SEMs, secondary electron emission mechanism. On the basis of these theories, we discussed the generating mechanisms of different secondary electron contrast images, methods to acquire a variety of contrast images, and how to eliminate the influence of surface conditions. The study of generating mechanisms of secondary electron provides the theoretical basis for an accurate explanation of various secondary electron contrast image and is significant to SEM analytical works. Keywords: SEM, secondary electron, imaging contrast目 录 第1章 引言 1 1.1 扫描电子显微镜的发展历史及应用现状 1 1.2 二次电子像的研究现状 2 1.3 课题研究内容及意义 3 第2章 扫描电子显微镜 4 2.1 扫描电子显微镜的结构及原理 4 2.1.1 电子光学系统 5 2.1.2 信号收集处理和图像显示记录系统 5 2.1.3 真空系统 6 2.2 扫描电子显微镜的主要性能 6 2.2.1 分辨率 6 2.2.2 放大倍数 7 2.3 小结 7 第3章 二次电子发射机理 8 3.1 电子束与样品的相互作用 8 3.1.1散射 8 弹性散射 8 非弹性散射 9 3.2 相互作用区 11 3.2.1 实验依据 11 3.2.2 原子序数的影响 11 3.2.3 电子束能量效应 11 3.2.4 倾斜角效应 12 3.2.5 相互作用区的测量—电子范围[11] 12 3.3 二次电子 13 3.3.1 定义和成因 13 3.3.2 范围和取样深度 14 3.3.3 电子束和样品参数的影响 16 样品成分 16 电子束能量 17 样品倾斜 18 3.4 小结 19 第4章 扫描电镜分析中的各种像衬度来源及其应用 20 4.1 形貌衬度 20 4.2 成分衬度 22 4.2.1 实验 22 4.2.2 元素的二次电子发射系数 23 4.2.3 结论 28 4.3 荷电衬度 29 4.4 电压衬度 31 4.4.1 二次电子像电压衬度的影响因素 32