5.2SEM的像衬度原理及其应用 表面形貌与二次电子发射量之间的关系： 因此设入射电子在样品中的轨迹是沿图5-5中的x 轴上方向，并且入射电子的能量损失可以忽略不 计，这时由相距电子束入射点为x的dx处所产生的 二次电子量，在X轴的各点上都是相同的。令样品 表面的法线方向与x轴之间夹角为w,则dx处所产 生的二次电子到达样品表面所通过的最短距离便 为Cosw,而达到样品表面的二次电子量dl即可 表示为： dI=KecosWdx
5.2 SEM的像衬度原理及其应用 表面形貌与二次电子发射量之间的关系： 因此设入射电子在样品中的轨迹是沿图5-5中的x 轴上方向，并且入射电子的能量损失可以忽略不 计，这时由相距电子束入射点为x的dx处所产生的 二次电子量，在x轴的各点上都是相同的。令样品 表面的法线方向与x轴之间夹角为ψ，则dx处所产 生的二次电子到达样品表面所通过的最短距离便 为xcosψ，而达到样品表面的二次电子量dIs即可 表示为： cos 1 ux ψ s dI K e dx
5.2SEM的像衬度原理及其应用 式中K为比例常数，山为样品物质对电子的 吸收系数，对于能量很低的二次电子来说， u值是非常大的，如果xcosw的值不是非常 小，那么dx处所产生的二次电子就几乎不 能达到样品表面而被物质所吸收。对(5-3) 式进行积分则得： L,=KetcosΨdr≈K2/cosy
5.2 SEM的像衬度原理及其应用 式中K1为比例常数，u为样品物质对电子的 吸收系数，对于能量很低的二次电子来说， u值是非常大的，如果xcosψ的值不是非常 小，那么dx处所产生的二次电子就几乎不 能达到样品表面而被物质所吸收。对（5-3） 式进行积分则得： cos 1 2 0 / cos a ux ψ s I K e dx K ψ
5.2SEM的像衬度原理及其应用 若用二次电子产额（或称二次电子发射系 数)σ来表示每个入射的初始电子能激发出 的二次电子数目，即o=is/i。,则它们之间 的关系如图5-9所示。当入射电子能量大于 1keV时，二次电子产额o与样品倾斜角w关 系同(5-4)式： 0=i
5.2 SEM的像衬度原理及其应用 若用二次电子产额（或称二次电子发射系 数）σ来表示每个入射的初始电子能激发出 的二次电子数目，即σ＝is／ip ，则它们之间 的关系如图5-9所示。当入射电子能量大于 1keV时，二次电子产额σ与样品倾斜角ψ关 系同（5-4）式： ψ σ i i s p cos 1 /
5.2SEM的像衬度原理及其应用 入射电子京 Ψc>ΨA>ΨB (a OC>OAOB iscinisn C小刻面的像比A和 B亮，A又比B亮。 图5-6δ-w关系曲线 5-7形貌衬度原理
5.2 SEM的像衬度原理及其应用 图5-6 δ-ψ关系曲线 5-7 形貌衬度原理 ψC＞ψA＞ψB σC＞σA＞σB > > C小刻面的像比A和 B亮，A又比B亮。 sC i sA i sB i
5.2SEM的像衬度原理及其应用 +250~500Y 电子检测器 电子检测器 样品 (a) (b) 值得注意的是，二次电了检测器装在样品上方的一侧， 次电子图像的亮度不仅与二次电子的发射数自有关 ( 即与w角有关)，而且与能否被检测器检测到有关。 例如在样品上的一个“小山峰”的两侧，背向检测器一 侧区域所发射的二次电子有可能不能到达检测器，此处 在二次电子像中就可能成为阴影，如图5-8a)所示。为 了解决这个问题，在电子检测器的法拉第罩上加200~ 500正偏压，吸引低能二次电子，使背向检测器的那些 区域产生的二次电子仍有相当一部分可以通过弯曲轨迹 到达检测器（如图5-8,6）)，有利于显示背向检测器的样 品区域细节，大大减小了阴影对形貌显示的不利影响
5.2 SEM的像衬度原理及其应用 值得注意的是，二次电了检测器装在样品上方的一侧， 二次电子图像的亮度不仅与二次电子的发射数目有关 （即与ψ角有关），而且与能否被检测器检测到有关。 例如在样品上的一个“小山峰”的两侧，背向检测器一 侧区域所发射的二次电子有可能不能到达检测器，此处 在二次电子像中就可能成为阴影，如图5-8 a)所示。为 了解决这个问题，在电子检测器的法拉第罩上加200～ 500V正偏压，吸引低能二次电子，使背向检测器的那些 区域产生的二次电子仍有相当一部分可以通过弯曲轨迹 到达检测器(如图5-8, b）)，有利于显示背向检测器的样 品区域细节，大大减小了阴影对形貌显示的不利影响