影響掃描電鏡的四個基本因素 發布日期：2021-10-15 15:17:09 文章來源：萊雷科技
掃描電鏡是介于透射電子顯微鏡和光學顯微鏡之間的一種微觀形貌觀察方法。掃描電鏡可以直接利用樣品表面材料的材料特性進行顯微成像。
① 高倍率，可連續調節200000-200000次；
② 掃描電鏡的景深大，視野大，成像充滿立體感。可直接觀察各種樣品凹凸不平表面的精細結構；
影響掃描電鏡分辨率的主要因素有：
A.入射電子束的束斑直徑：掃描電鏡的分辨率極限。通常，熱陰極電子槍的最小束斑直徑可以減小到6nm，場發射電子槍的束斑直徑可以小于3nm。
B.入射電子束在樣品中的膨脹效應：擴散程度取決于入射電子束的電子能量和樣品的原子序數。入射光束的能量越高，樣品的原子序數越小，電子束的作用體積越大，信號區域隨著電子束的擴散而增加，從而降低分辨率。
C.掃描電鏡使用的成像模式和調制信號：當使用二次電子作為調制信號時，由于其能量低（小于50ev）且平均自由程短（約10~100nm），只有表面50~100nm深度范圍內的二次電子才能從樣品表面逃逸，散射時間非常有限，基本上不會橫向擴展。因此，二次電子像的分辨率近似等于束斑直徑。當使用背散射電子作為調制信號時，由于背散射電子具有較高的能量和較強的穿透能力，它可以從樣品中較深的區域逃逸（約為有效作用深度的30%）。在這個深度范圍內，入射電子具有寬的橫向擴展，因此背散射電子像的分辨率低于二次電子像的分辨率，一般約為500~2000Nm。如果使用其他操作模式，如電子吸收、X射線、陰極熒光、束流感應電導率或電勢作為調制信號，由于信號來自整個電子束散射區域，因此掃描圖像的分辨率相對較低，一般范圍為10000 nm或更高。
掃描電鏡的放大率可以表示為M=AC/as，其中AC-熒光屏上圖像的邊長；As——電子束在樣品上的掃描振幅。通常，如果AC是固定的（通常為100mm），則放大率可以根據需要改變。目前，大多數商用sem的放大倍數為20~20000倍，介于光學顯微鏡和透射電鏡之間，即sem彌補了光學顯微鏡和透射電鏡之間的差距。
掃描電鏡包括：表面形貌對比和原子序數對比。表面形態對比是由樣品表面的不均勻性引起的。原子序數對比度是指掃描電子束入射到試樣上時產生的背散射電子、吸收電子和X射線。它對微區原子序數的差異非常敏感。原子序數越大，圖像越亮。二次電子受原子序數的影響較小。聚合物中各組分的平均原子序數差別不大；因此，只有一些特殊的聚合物多相體系才能使用這種對比度成像。
