上游充通大警 扫描电镜的发展 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 第一台能观察厚样品的扫描电镜是1942年 Zworykin制作的，它的分辨率为50纳米左右。 1952年，英国剑桥大学的Oatley和他的学生 McMullan也制作了扫描电镜 1955年，扫描电镜的研究取得较显著的突破，成 像质量有明显提高 1959年，制成了第一台分辨率为10纳米的扫描电 镜 1965年，第一台商业扫描电镜的制造公司 Cambridge Scientific Instruments制造了Mark I “Steroscani
扫描电镜的发展 第一台能观察厚样品的扫描电镜是1942年 Zworykin制作的，它的分辨率为50纳米左右。 1952年，英国剑桥大学的 Oatley 和他的学生 McMullan也制作了扫描电镜. 1955年，扫描电镜的研究取得较显著的突破，成 像质量有明显提高 1959年，制成了第一台分辨率为10纳米的扫描电 镜 1965年，第一台商业扫描电镜的制造公司 Cambridge Scientific Instruments 制造了Mark I “Steroscan
上游充通大兽 扫描电镜的发展 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 1969年，在扫描电镜上成功地观察到电子通道效应，并结 合电子探针微区成份分析技术，使得扫描电镜在观察表面 形貌的同时，还能进行晶体学分析和成份分析，即兼备有 一般透射电镜、电子探针和衍射仪的长处。 1986年，扫描电镜的分辨率已突破0.8nm(即8A),并实现 了电子计算机全面控制和数字图像记录。 目前扫描电镜多采用场发射枪的高分辨扫描电镜、可变压 强的环境扫描电镜（也称可变压扫描电镜）。 发展方向是 ·高分辨扫描电镜，具有0.4纳米的分辨率。 · 环境扫描电镜：气压为4000Pa(30torm),仍保持2纳米的分辨率
扫描电镜的发展 1969年，在扫描电镜上成功地观察到电子通道效应，并结 合电子探针微区成份分析技术，使得扫描电镜在观察表面 形貌的同时，还能进行晶体学分析和成份分析，即兼备有 一般透射电镜、电子探针和衍射仪的长处。 1986年，扫描电镜的分辨率已突破0.8nm(即8 Å)，并实现 了电子计算机全面控制和数字图像记录。 目前扫描电镜多采用场发射枪的高分辨扫描电镜、可变压 强的环境扫描电镜（也称可变压扫描电镜）。 发展方向是 • 高分辨扫描电镜，具有 0.4 纳米的分辨率。 • 环境扫描电镜：气压为 4000Pa(30torr)，仍保持2纳米的分辨率
上游充通大兽 仪器结构 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY Y 电子枪、聚光镜(2)、物镜、 偏转系统、探测系统 显像管 扫描 扫描 线圈 发生器 曲 放大 变换 UPK40V 物 样品 信号 信号放大 探测器 和处理 真空系统
仪器结构 电子枪、聚光镜（2）、物镜、 偏转系统、探测系统
上游充通大兽 传统扫描电镜 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY ©电子枪：产生能量在1~30kV的电子；束斑尺寸 1~10nm(电流1~100pA),100~1000nm(电流 1~10nA) 偏转系统由两对磁偏转线圈组成，放大倍率M1 是荧屏上的物象尺寸与扫描线的长之比，减小电 流M1增大
传统扫描电镜 电子枪：产生能量在1~30keV的电子；束斑尺寸 1~10nm(电流1~100pA)，100~1000nm(电流 1~10nA) 偏转系统由两对磁偏转线圈组成，放大倍率M1 是荧屏上的物象尺寸与扫描线的长之比，减小电 流M1增大
上游充通大兽 扫描电镜利用的主要信号 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY 二次电子从表面5一10纳米层内发射出来，能量为0一 50eV。二次电子对表面状态非常敏感，能非常有效地反 映试样表面的形貌。 背散射电子是入射电子经过多次散射后，以较大角度从 固体样品表面逸出的散射电子。背散射电子一般是从试 样0.1一1微米深处发射出来的电子。 入射电子 束 二次电子 俄歇电子 连续X射线 特征X射线 阴极发 背散射电子 光 。试样电流 棋 (吸收电子)
扫描电镜利用的主要信号 二次电子从表面5－10纳米层内发射出来，能量为 0－ 50eV。二次电子对表面状态非常敏感，能非常有效地反 映试样表面的形貌。 背散射电子是入射电子经过多次散射后，以较大角度从 固体样品表面逸出的散射电子。背散射电子一般是从试 样 0.1 － 1 微米深处发射出来的电子。 俄歇电子 特征X射线 背散射电子 二次电子 入射电子 束 样 品 试样电流 (吸收电子) 阴极发 光 连续X射线