选用低能电子束,样品不用镀膜,可直接观察样品的形貌和成分衬度
选用低加速电压,即意味着使用低能电子束,入射样品后受到散射的扩散区域小,相互作用区接近表面,有利于表面形貌成像。常规加速电压观察半导体或绝缘体时,样品必须镀导电膜,这时形貌衬度是成像衬度,膜层完全掩盖了样品不同元素出射电子产率的变化,不能观察到样品的成分衬度。选用低能电子束,样品不用镀膜,可直接观察样品的形貌和成分衬度,充分反映出材料的原貌。
对于某些导电性差的材料,如半导体、集成电路、印制板、电脑零件、纸张、纤维、或者含水的动植物样品,要求直接观察微观形貌,使用常规高真空(High vacuum,HV)成像受到限制,应该使用VP(Variable pressure,可变压力模式)或EP(Extend pressure,扩展压力模式)成像技术。
硅酸盐、高分子、陶瓷和生物等非金属材料的断口
对于硅酸盐、高分子、陶瓷和生物等非金属材料的断口,由于其表面凹凸起伏比较严重,在溅射金属化膜层时,采用旋转镀膜台进行镀膜,否则要采用人为的左、右分别倾斜摆放,至少蒸镀两次,来增加样品表面的导电性、导热性,以及减小凹凸和空隙带来的自掩蔽和不连续影响。
对于抛光平整的样品做一般的形貌观察时,一般只需镀5 nm左右的金属导电膜,而对于表面较粗糙的样品,其膜层厚度一般> 10 nm。金和铂的导电膜具有良好的导电性,而且它们的二次电子发射率高,在空气中不容易氧化,膜厚易控制。镀金可以拍摄到质量好的照片,但如果需要拍摄5万倍以上的照片时,镀铬、铂或钨,它们的颗粒都比黄金颗粒更细微,可以拍摄到细节更丰富、图像更细腻的照片。
当有电流经灯丝时,阴极被直接加热,钨灯丝中的电子受热激发
当有电流流经灯丝时,阴极被直接加热,钨灯丝中的电子受热激发,在加速电场的作用下,电子定向发射。在正常的工作温度下,电子从大约100um×150um的面积发射离开“V”形阴极。当阴极的发射温度增加时,其发射电流以指数的方式快速增长,使得束斑亮度大增。但由于钨阴极自身温度升高,使之蒸发加快,阴极丝直径随着蒸发量的加大而变小,也随使用时间的增长而变得越来越细,导致阴极丝断开。因此,灯丝达到工作温度及饱和度所需的加热电流也随灯丝的变细而减小,其寿命也随加热温度的升高而降低。
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