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扫描电镜中的二次电子分析

点击次数:267 发布时间:2020-11-24

  扫描电镜中的二次电子分析
  如果在样品的上方安装一个环形电子检测器,用于搜集从样品出射的能量在0~E。范围内的电子,可以获得一条类似图的曲线,横坐标为出射电子能量E,纵坐标为电子数量N。曲线最右端E。处是弹性背散射电子峰,仅占一小部分,大部分背散射电子在E。左边I区域,其能量损失小于40%,对于多数中等和高原子序数的样品出射的背散射电子落在这个隆起部位,而小部分能量损失大于40%的背散射电子处于区域Ⅱ,形成了曲线的尾部,如果把曲线向左外推到0能量处,其检测到的电子数目应为零,但实际不然,在能量小于50eV区域,即在区域Ⅲ范围,样品发射的电子数目显着增加,形成一个高峰,这就是二次电子峰。二次电子是指从样品中出射的能量小于50eV的电子。某些能量损失大的背散射电子也可能处于这个范围内,但所占的比例不大。
  二次电子的成因是由于高能入射电子与样品原子核外电子相互作用,使核外电子电离所造成。尤其是外层电子与原子核结合力较弱,被大量电离形成自由电子,如果这种过程发生在样品表层,自由电子只要克服材料的逸出功,就能离开样品,成为二次电子。对于金属,价电子结合能很小,约为10eV,其电离的几率远远大于内壳层电子,样品吸收一个高能电子,就能产生多个二次电子。二次电子绝大部分为价电子。人射电子在样品深处同样产生二次电子,但由于二次电子能量小,不能出射。出射的二次电子只限于样品的表层,其范围与入射电子束直径相当,取样深度根据计算得到小于10nm的范围。因此用二次电子成像分势率高,能够完全反映样品的表面形貌特征。

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