【摘要】 扫描电镜得到的是表面的立体三维的图象,主要做形貌,凡是需要看物质表面形貌的,都可以用扫描电镜,不过要要注意扫描电镜目前分辨率,看看能否达到实验要求。

1、功能

1)扫描电镜得到的是表面的立体三维的图象,主要做形貌,凡是需要看物质表面形貌的,都可以用扫描电镜,不过要要注意扫描电镜目前分辨率,看看能否达到实验要求。不过扫描电镜目前分辨率在0.5~1nm左右。如果需要进一步观察表面形貌,需要使用扫描探针显微镜SPM(AFM,STM).

如果需要对物质内部晶体或者原子结构进行了解,需要使用TEM.

2)透射电镜就相当于普通显微镜,是二维的图象,会看到表面的图象,同时也看到内层物质,但是不立体。

区别:扫描电镜观察的是样品表面的形态,而透射电镜是观察样品结构形态的。一般情况下,透射电镜放大倍数更大,真空要求也更高。扫描电镜可以看比较“大”的样品,最大可以达到直径200mm以上,高度80mm左右,而透射电镜的样品只能放在直径3mm左右的铜网上进行观察。

 

2、结构

1)扫描电镜:镜筒、电子信号的收集与处理系统、电子信号的显示与记录系统和真空系统及电源系统等。

2)透射电镜:电子光学部分、真空系统和供电控制系统等。

 

3、样品要求

1)扫描电镜:SEM制样对样品的厚度没有特殊要求,可以采用切、磨、抛光或解理等方法将特定剖面呈现出来,从而转化为可以观察的表面。这样的表面如果直接观察,看到的只有表面加工损伤,一般要利用不同的化学溶液进行择优腐蚀,才能产生有利于观察的衬度。不过腐蚀会使样品失去原结构的部分真实情况,同时引入部分人为的干扰,对样品中厚度极小的薄层来说,造成的误差更大。

2)透射电镜:由于TEM得到的显微图像的质量强烈依赖于样品的厚度,因此样品观测部位要非常的薄,例如存储器器件的TEM样品一般只能有10~100nm的厚度,这给TEM制样带来很大的难度。初学者在制样过程中用手工或者机械控制磨制的成品率不高,一旦过度削磨则使该样品报废。TEM制样的另一个问题是观测点的定位,一般的制样只能获得10mm量级的薄的观测范围,这在需要精确定位分析的时候,目标往往落在观测范围之外。目前比较理想的解决方法是通过聚焦离子束刻蚀(FIB)来进行精细加工。

 

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