SEM特点 ▣ 仪器分辨本领较高。二次电子像分辨本领可达 1.0nm(场发射)，3.0nm(钨灯丝)； ▣仪器放大倍数变化范围大（从几倍到几十万倍)， 且连续可调； ▣ 图像景深大，富有立体感。可直接观察起伏较大的 粗糙表面（如金属和陶瓷的断口等）； ▣试样制备简单。只要将块状或粉末的、导电的或不 导电的试样不加处理或稍加处理，就可直接放到$EM 中进行观察。一般来说，比透射电子显微镜(TEM) 的制样简单，且可使图像更近于试样的真实状态 11
11 SEM特点 仪器分辨本领较高。二次电子像分辨本领可达 1.0nm(场发射),3.0nm(钨灯丝)； 仪器放大倍数变化范围大（从几倍到几十万倍）， 且连续可调； 图像景深大，富有立体感。可直接观察起伏较大的 粗糙表面（如金属和陶瓷的断口等）； 试样制备简单。只要将块状或粉末的、导电的或不 导电的试样不加处理或稍加处理，就可直接放到SEM 中进行观察。一般来说，比透射电子显微镜（TEM） 的制样简单，且可使图像更近于试样的真实状态；
特点 可做综合分析： ▣ SEM装上波长色散X射线谱仪(WDX)(简称波谱 仪)或能量色散X射线谱仪(EDX)(简称能谱仪) 后，在观察扫描形貌图像的同时，可对试样微区进 行元素分析。 ▣ 装上半导体样品座附件，可以直接观察晶体管或集 成电路的p-n结及器件失效部位的情况。 ▣ 装上不同类型的试样台和检测器可以直接观察处于 不同环境（加热、冷却、拉伸等）中的试样显微结 构形态的动态变化过程（动态观察）。 12
12 特点 可做综合分析： SEM装上波长色散X射线谱仪（WDX）（简称波谱 仪）或能量色散X射线谱仪（EDX）（简称能谱仪） 后，在观察扫描形貌图像的同时，可对试样微区进 行元素分析。 装上半导体样品座附件，可以直接观察晶体管或集 成电路的p-n结及器件失效部位的情况。 装上不同类型的试样台和检测器可以直接观察处于 不同环境（加热、冷却、拉伸等）中的试样显微结 构形态的动态变化过程（动态观察）
第一节扫描电子显微镜工作原理及构造 电子枪灯丝和高压电源 一、 工作原理 扫描发生器 放大控制 扫推放大器 直径为1~10nm的电子束 电子收幕 光电倍增 放大 接真空枕 阴极射线情 分 图10-1扫描电子显微镜原理示意图
13 第一节 扫描电子显微镜工作原理及构造 一、工作原理 图10-1 扫描电子显微镜原理示意图 直径为1~10nm的电子束
人射电子束 5-10nm 俄歌电子 0.5~2nm 二次电子 背散射电子 特征X射线 连续X射线 背散射电子 空间芬辨率 X射线空间分辨率 图13-6 滴状作用体积 14
14 • 入射电子在被样品吸收 或散射出样品表面之前 将在这个体积中活动。 • 对轻元素，电子束与样品作 用产生一个滴状作用体积 • 各信号间分辨率的差异可 用入射电子束的作用体积 图说明
二次电子 (secondary electron) 二次电子是指被入射电子轰击出来的核外电子。 由于原子核和外层价电子间的结合能很小，因此外层 的电子比较容易和原子脱离。当原子的核外电子从入 射电子获得了大于相应的结合能的能量后，可离开原 子而变成自由电子。 口如果这种散射过程发生在比较接近样品表层，那些能 量尚大于材料逸出功的自由电子可从样品表面逸出， 变成真空中的自由电子，即二次电子。 一个能量很高的入射电子射入样品时，可以产生许多 自由电子，而在样品表面上方检测到的二次电子绝大 部分来自价电子。 15
15 二次电子 （secondary electron） 二次电子是指被入射电子轰击出来的核外电子。 由于原子核和外层价电子间的结合能很小，因此外层 的电子比较容易和原子脱离。当原子的核外电子从入 射电子获得了大于相应的结合能的能量后，可离开原 子而变成自由电子。 如果这种散射过程发生在比较接近样品表层，那些能 量尚大于材料逸出功的自由电子可从样品表面逸出， 变成真空中的自由电子，即二次电子。 一个能量很高的入射电子射入样品时，可以产生许多 自由电子，而在样品表面上方检测到的二次电子绝大 部分来自价电子