【摘要】 非导电晶体内的电荷分布取决于晶体材料的生长过程、条件、晶体结构、取向和夹杂物等多种因素。

（3）研究非导电晶体材料

非导电晶体内的电荷分布取决于晶体材料的生长过程、条件、晶体结构、取向和夹杂物等多种因素。从原理上讲，常规SEM是难以记录这种电荷分布的，而ESEM 特有的电荷衬度就是观察这一现象的有力工具。有研究者利用ESEM对铌酸锂进 行研究。图一为铌酸锂的截面 ESEM 照片。该样品属于穿晶解理断裂，断口平整，无表面形貌衬度，图一中的竹叶状图案为应力引发的电荷衬度。观察结果显示，这种电荷衬度会逐渐消失，这可能是由于样品被电子束轰击升温，压电效应产生的电荷随应力消失而消除所致。

 

图一 铌酸锂晶体的截面ESEM照片

 

（4）研究铁电晶体材料

某些光通信、压电和电子材料能够在电场中极化，当电场消失后仍呈现各向异性的极化状态，这是由于此类材料内铁电畴的定向排列所致。传统SEM观察铁电畴结构时存在的技术难点是入射电子积聚产生荷电效应，导致成像失败。因 为畴结构不会产生明显的表面形貌衬度，所以不能通过喷镀导电层来克服荷电效应。而采用低加速 电压和探测电流以延缓荷电效应会导致畴衬度难以出现。提高二者参数固然可以提高畴衬度，但其寿命会变得十分短暂，几分钟甚至几秒就会被荷电效应破坏。ESEM无须镀导电层就可由样品室内电离的气体正离子中和样品表面的电子，入射电子加速电压对分辨率影响较小。由于能应用较高的加速电压观察铁电畴，因而其图像衬度也更明显，是研究此类材料的理想手段。

 

[1]姚琲，李春艳，张长亮，等．铌酸锂晶体铁电畴电极化反转结构的ESEM观察［J］．人工晶体学报，2005，34(1) : 120-123．

[2]陆海通,许乾慰.环境扫描电镜工作原理及应用[J].上海塑料,2019(03):1 7. DOI:10.16777/j.cnki. issn.1009-5993.2019.03.001.

 

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