低失能近轴背散射电子的探测及应用

介绍了扫描电镜中的一种背散射电子采集和测量系统，该系统能探测那些较低能量损失且散射角接近180°的背散射电子。测量了在Au、Pt、Ag和C靶中的低失能近轴背散射电子的背散射率。结果显示该探测系统比常规电镜中的探测系统具有更高的成分衬度，因此在靶成分的分析中有广阔的应用前景。     

新型背散射电子探测器的应用

新型背散射电子探测器是由鲁宾逊(Robinson)于1974年最先提出来的。这种探测器由大型闪烁晶体与光电倍增管组成。它具有2000mm~2的接收表面,拥有大的接收立体角和短的工作距离,从而增强了信号强度,改善了信噪比。近年来,针对低原子序数,表面平坦的样品,其分辨率不高的缺点,又推出了适于超低压观察的低电压背散射电子探测器。因此,在扫描电子显微镜中得到广泛的应用。新型背散射电子探测器与其它类型的背散射电子探测器相比,其获得的图象有以下特点:一、具有与二次电子图象相当的空间分辨率——3nm。     

利用低失能近轴背散射电子的扫描电镜

扫描电子显微镜问世以来,各国科学家进行了大量的研究工作以提高其性能,如光源、光学系统的优化和新型探测器的研究等改善了电镜的性能[1-2]。利用背反射电子信号进行样品表面的元素成分分析时,因受表面形貌起伏的影响,其信号强度与平均原子序数的对应关系有可能遭到破坏。利用多个探测器及改变各探测器的相对位置并对所获得的信号进行适当的处理可以抑制形貌起伏的不利影响,另外改用Robinson型探测器也可起到类似的作用。图1给出一种几乎适用于任意表面成分分布分析的新型扫描电子显微镜的工作原理示意图。场发射电子枪的阴极由ZrO尖端构…     

Pt/C催化剂颗粒体系SEM成像的计算机模拟

Pt纳米颗粒/C基底体系是典型的纳米催化剂应用体系,本文采用蒙特卡罗方法模拟了该体系的扫描电子显微镜成像。给出了不同尺度的Pt纳米颗粒在C基底中不同深度下二次电子和背散射电子成像的衬度。计算结果显示：(1)在PI／C衬度的形成中,材料的原子序数衬度而不是形貌衬度起了主要作用：(2)只有分布在C基底表面或者表面以下很浅深度内(大约三倍颗粒直径)的Pt颗粒才可以在二次电子信号中被观察到,而背散射信号中则可以观察到更深的Pt颗粒(大约五倍颗粒直径);(3)当颗粒尺度小于几十纳米时。其二次电子信号衬度与通常微米尺度的情形有很大不同,最亮处位于颗粒的中央而不是边缘,且随着颗粒尺度的降低。二次电子产额绝对值也相应降低。     

Monte Carlo模拟有特殊几何边界试样的扫描电镜成像衬度

扫描电子显微镜对于研究材料的表面形貌非常重要。低能二次电子主要反映试样的表面形貌特征，而较高能量的背散射电子既可在一定程度上反映试样的表面特征，也可表征试样的内部成分和结构差异。采用Monte Carlo计算模拟方法可以研究电子在有几何边界的试样表面附近及内部的相互作用过程，从而得到二次电子和背散射电子信号的各种分布，这将有助于理解扫描电子显微镜的成像机制和图像衬度机理。     

扫描电镜的最新发展——低电压扫描电镜（LVSEM）和扫描低能电镜（SLEEM）

本文从仪器和电子光学的观点评述了在扫描电镜上的装备场发射枪以后,向低电压扫描电镜和扫描低能电镜发展中的一些重要问题。讨论了低能和极低能时二次电子和背散射电子的特性,低电压扫描电镜作扫描低能电镜能量段的划分,实现低电压扫描电镜和扫抵低能电镜的困难,以及利用阻场透镜的解决办法。讨论了低能情形下信号的探测,杂散电磁场的影响的估计和仪器的分辨率。     

环形固体背散射探测器的最佳检测距离

当入射电子与物质相互作用后又能返回表面逸出，则这部份原入射电子称为背散射电子。通常以能量小于50eV的电子称为二次电子，大于50eV而小于E0的电子称为背散射电子，用背散射电子来扫描成像所获得的图像称为背散射电子像。     

场发射扫描电镜上探头探测效率下降的现象及原因分析

针对部分日立场发射扫描电镜上探头探测效率下降而导致图片分辨率下降等现象，分析了上探头探测效率下降的原因，指出在高加速电压下高能背散射电子经反弹进入上探头的概率随之增加，导致铝膜的损坏和闪烁体的充电，空气可以中和并带走电荷。这对延长电镜上探头的寿命及保持电镜处在较好的使用状态具有重要意义。     

结合体构造的Monte Carlo方法模拟扫描电镜成像衬度

扫描电镜中的低能二次电子信号主要反映试样的表面形貌特征，而较高能量的背散射电子信号既包含了试样的表面信息，也可表征试样的结构差异和内部成分。对二次电子和背散射电子信号产生过程的计算模拟研究有助于理解扫描电子显微镜的成像机制和图像衬度机理，但现在的计算一般仅局限     

复杂形貌试样的扫描电镜成像衬度模拟

Monte Carlo方法可用于模拟计算扫描电子显微学中材料的表面形貌像衬度，通过模拟电子在试样内部和表面附近的散射和输运过程，从而得到二次电子和背散射电子的信号，它们既反映了试样的表面形貌特征，在一定程度上还表征了试样的内部成分和结构差异。     

表面离化函数φ（0）的研究

用试验方法测定了不同衬底材料上各种薄膜的表面离化函数Φ（０），并与Φ（０）的计算值加以比较。在计算中引入了一个有效的电子背散射系数，代表了衬底，薄膜原子序数不同时对Φ（０）的综合效应。在此基础上，详细讨论了Φ（０）值与衬底、薄膜二者的电子背散射系数，以及薄膜质量厚度的关系。     

电子束曝光机背散射电子检测电路的研究

概述了扫描电子束曝光机的检测对准原理，介绍了背散射电子信号特性及其在对准技术中的作用，并对背散射电子检测电路的组成和工作原理进行了阐述。同时给出了一种背散射电子检测电路实验装置的框图和原理图，所设计的多级滤波电路和PCB板的布线方式实现了对模拟信号处理电路噪声的抑制，从而得到了清晰的专用对准标记形貌图像。     

电子背散射衍射技术及其应用

电子背散射衍射 (ｅｌｅｃｔｒｏｎｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｅｄｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ,ＥＢＳＤ) ,是开始于 2 0世纪 90年代初的一项应用于扫描电子显微镜 (ＳＥＭ)的新技术。此技术实现了在块状样品上观察显微组织形貌的同时进行晶体学数据的分析 ,改变了传统的显微组织和晶体学分析是两个分支的研究方法。它大大地拓展了ＳＥＭ的应用范围 ,目前已经变成了类似于Ｘ射线能谱仪 (ＥＤＳ)的ＳＥＭ的一个标准附件。1　ＥＢＳＤ的理论基础1 1　电子背散射衍射花样 (ＥＢＳＰ)的形成电子背散射衍射花样 (ｅｌｅｃｔｒｏｎｂａｃｋｓｃａｔｔｅ…     

Robinson背散射电子探头在找矿中的应用

在SEM中,在电子束和固体相互作用时产生的各种信号中,目前利用得最广泛的是二次电子(SE)信号。但背散射电子(BSE)信号由于其极宽的能量公布,实际是最强的一种信号。利用广角高效率收集BSE的Robinson探头,当电子束垂直入射到试样上时获得的BSE象具有很强的原子序数衬度。这种衬度特性和X射线能谱仪(EDS)相结合特别有利于找矿。本文是关于用背散射探头寻找金矿的实验研究。试样采自我国东坪金矿,表面经磨光並喷碳。图1是从试样中找到的自然金,即图中标有Au标记的区域,由于金的原子序数很高,这个区域亮度     

低入射能量下电介质样品出射电子特性

近年来,低入射能量下电介质样品出射电子特性研究在电子显微成像、电子束曝光等领域得到了广泛关注。结合数值计算和实验测量,研究和分析了石英样品出射电子电流的动态变化特性及相关因素的影响。结果表明,二次电子能谱的峰值半宽度比金属样品要小,几率最大的出射能量约为2 e V。随着电子束持续照射,表面电位逐渐下降并趋于稳定,二次电子电流逐渐增大至稳定值,背散射电子电流基本保持不变。稳态二次电子电流和背散射电子电流随入射能量的变化基本保持不变,二者随束流增大近似线性增大。样品台偏压越高,二次电子电流越小,背散射电子电流基本不变。     

扫描电子显微镜在半导体研究中的应用

一、简单原理与应用特点图1为扫描型电子显微镜(以下简称为扫描电镜)的结构概图。由电子枪发射的电子束被阳极加速后,经2～3段电子透镜聚焦,最终变成几百埃以下的电子束。当此电子束照射到被检样品时,则在受照部分产生信号(二次电子、反射电子、阴极发光,内部电势等),这些信号经检出、放大后成为显示用的阴极射线管亮度调节的输入功率。当电子束由偏转线圈在样品上产生的光栅扫描与阴极射线管的射线扫描同步时,则与电视成像原理相同,便得     

蒙特卡洛模拟方法在扫描电子显微学中的应用

用于模拟固体中电子散射轨迹的蒙特卡洛方法已经在电子探针、电子束微分析和电子束光刻等领域得到极其广阔的应用。扫描电子显微学中，借助于该方法我们可以从理论上系统地研究二次电子和背散射电子的信号产生和发射过程，从而理解各种衬度形成的物理机制。     

FIB加工、扫描及透射电子显微镜相结合的复杂合金相层状组织表征北大核心CSCD

扫描电子显微镜(SEM)与聚焦离子束(FIB)可集成为双束系统,实现微区形貌观察与样品加工一体化,同时也可实现截面薄样品的定位提取。利用该技术并结合透射电镜(TEM)技术研究了Al-Pd-Fe复杂合金系铸态组织中层片结构的构成与分布特征。结果表明,铸态Al_(75)Pd_(15)Fe_(10)合金中的层片组织由M-Al_(13)Fe_4相与准晶相构成。通过对比发现,相同层片组织在背散射电子像与透射电镜观察下呈现出明显不同的分布特征。结合扫描与透射电子显微学成像原理,阐明了SEM和TEM两种表征方式产生不同结果的原因,指出了通过SEM,FIB以及TEM相结合对表征微细多相混合组织真实三维空间分布特征的必要性和有效性。     

确定ZnO颗粒生长方向的电子背散射衍射方法

发展了利用扫描电子显微镜(SEM)与电子背散射衍射系统(EBSD)对微晶颗粒空间取向进行表征的新方法,对以气相氧化方法制备的纳米晶ZnO颗粒的生长方向进行了测量.在样品台两个不同的倾转角度下采集两幅ZnO颗粒图像,对这两幅图做图像分析,测量各枝晶臂在样品台不同倾转角时的投影角度,可以确定ZnO颗粒枝晶臂的生长方向在样品台坐标系中的空间取向,并获得各枝晶臂的长度和夹角.由EBSD确定ZnO颗粒对应的枝晶臂晶格坐标与样品台坐标之间的空间几何关系.并根据坐标变换关系可确定枝晶臂空间生长方向的晶体学取向是沿[0001]方向.     

确定断裂表面晶体学取向的电子背散射衍射方法

利用扫描电镜中带多自由度的样品台和电子背散射衍射系统（EBSD）研究了断口的晶体学定向方法。对于镍拉伸变形后的沿晶断裂表面，利用EBSD确定了晶粒与样品坐标之间的晶体学取向关系，通过样品台倾转获得断裂面与样品之间的几何对应关系，从而定出样品沿晶断裂面主要的晶体学位向是{100}。