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掃描電子顯微鏡中二次電子SE的分類(lèi)
接下來(lái)我們細(xì)談一下掃描電子顯微鏡二次電子SE的分類(lèi)。
因?yàn)椴煌?lèi)型的二次電子在襯度、作用深度上的表現(xiàn)完全不同,使得不同SE探測(cè)器采集的SE像會(huì)有非常大的差異。因此,為了能在電鏡拍攝中獲得*佳的效果,我們有必要對(duì)SE的類(lèi)別進(jìn)行詳細(xì)的了解。
如果按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行分類(lèi)的話(huà),SE主要分為四類(lèi),分別是:SE1:由入射電子在試樣中激發(fā)的二次電子;SE2:由試樣中背散射電子激發(fā)的二次電子;SE3:由試樣的背散射電子在遠(yuǎn)離電子束入射點(diǎn)產(chǎn)生的二次電子;SE4:由入射束的電子在電子光學(xué)鏡筒內(nèi)激發(fā)的二次電子。
國(guó)標(biāo)這樣定義完全正確,然而這樣的分類(lèi)對(duì)于在實(shí)際電鏡操作中并沒(méi)有太多指導(dǎo)意義。為什么呢?
因?yàn)椴还苁鞘裁搭?lèi)別的SE都是屬于低能電子,探測(cè)器在采集的時(shí)候往往也不能對(duì)其加以區(qū)分。
那么,我們現(xiàn)在可以換個(gè)思路來(lái)理解一下這幾種二次電子。由于SE4對(duì)成像不起作用,我們?cè)诖瞬贿M(jìn)行討論。
A. SE1:
由原始電子束激發(fā),因此其作用深度最淺,對(duì)表面最為敏感,我們知道SE本身也有成分襯度,所以SE1也非常能體現(xiàn)出極表層的成分差異。
其次,正因?yàn)镾E1信號(hào)來(lái)自于樣品的極表面,作用體積小,所以其出射角度應(yīng)該相對(duì)比較高。因此,SE1的分辨率應(yīng)該是所有類(lèi)型中最好的。
再者,正是因?yàn)镾E1的出射高度都是高角,所以其產(chǎn)額不易受到試樣表面凹凸不平的影響,因而其分辨率雖好,但是立體感則相對(duì)比較弱。
B. SE2和SE3:
由BSE激發(fā)產(chǎn)生的SE。因?yàn)锽SE本身作用區(qū)域較大,所以在回到試樣表面再次產(chǎn)生的SE的作用范圍要比SE1大的多,正因如此, SE2和SE3的分辨率也弱于SE1。
其次,SE2和SE3是被位于試樣深處的BSE激發(fā),它們的產(chǎn)額在很大程度上取決于試樣深處的BSE,而且它們作用區(qū)域較深,也更能體現(xiàn)出試樣深處的成分信息。
再者,SE2和SE3由不同方向的BSE產(chǎn)生,因此其出射角度相對(duì)也較為廣泛,從高角到低角均有分布。
C. 另外,我們需要再考慮到荷電因素,荷電本身的負(fù)電位會(huì)將產(chǎn)生的SE盡量推向高出射角方向出射,所以受到荷電影響的電子也一般分布于較高的出射角。
SE1分布在高角、SE2和SE3分布在各個(gè)角度,荷電SE分布在高角。這樣一來(lái),我們把SE1、SE2、SE3原來(lái)按產(chǎn)生的類(lèi)型分類(lèi)轉(zhuǎn)化為更加實(shí)用的按照出射角度進(jìn)行分類(lèi)。即:高角電子以“SE1+荷電SE”為主,低角電子以“SE2+SE3”為主。不同出射角度的SE有著截然不同的特點(diǎn),我們分別來(lái)看一下。
A. 軸向SE:
軸向SE是以接近90° 出射的二次電子,其中以SE1所占比例最高。由于作用體積最小,分辨率相應(yīng)也是最高,且具有最高的表面敏感度,因此可以分辨極表面的成分差異,但是同時(shí)對(duì)一些并不希望看見(jiàn)的表面沉積污染或者氧化等,也會(huì)一覽無(wú)遺。
同時(shí),因?yàn)檩S向SE中所含的荷電SE也相應(yīng)最多,所以,一方面對(duì)電位襯度最為敏感,另一方面受到荷電的影響也最為嚴(yán)重。
B. 高角SE
高角SE是以較高角度出射的二次電子,也是以SE1為主,不過(guò)相對(duì)軸向SE中所含SE1而言數(shù)量稍低。高角SE的分辨率、表面靈敏度、電位襯度相對(duì)軸向SE而言也有所降低,不過(guò)由于荷電SE占比減少,所以和軸向SE相比,高角SE受到的荷電現(xiàn)象影響較小。
高角SE和軸向SE都是向上出射,所以圖像的立體感都比較差。
C. 低角SE
低角SE是以較低角度出射的二次電子,其中SE2、SE3占有較高比例。所以低角SE反映的是試樣較為深層的信息,表面靈敏度低,作用體積大,分辨率也不及高角SE和軸向SE。不過(guò)低角SE的圖像立體感很好,抗荷電能力也比前兩者強(qiáng)。