天津金属样品电镜分析-天津市9d实验室(图)

二次电子主要是来自于距试样表面1~10nm之间深度的亚表面（试样表面0~1nm之间深度发出的电子主要为俄歇电子），二次电子能量在0~50eV之间，平均能量约30eV，所以这些二次电子能很好地显示出试样表面的微观形貌。由于入射电子仅经过几纳米的路径，还没有被多次反射和明显扩散，因此在入射电子照射的作用区内产生的二次电子区域与入射束的束斑直径差别不大，所以在同一台电镜中二次电子像的分辨能力。二次像的分辨力优于背散射像，背散射像的分辨力优于吸收电流像，吸收电流像的分辨力优于阴极荧光像。目前场发射和钨阴极电镜的二次电子像的分辨力都能分别优于1.0nm和3.0nm。一般情况下，扫描电镜的指标中所提及的图像分辨力，若没有特别说明，都是泛指二次电子像的分辨力。

背散射电子像具有下列基本性质和特点：

（1）其成像信息主要来自于返回试样表面的原一次电子，大部分电子的能量基本接近于原入射电子的能量。

（2）由于入射电子在试样中产生背散射电子的区域比二次电子的区域深、范围大，故背散射电子像的几何分辨力远不如二次电子像，对于中等或以上元素的分辨力与二次像相比约差2.5倍以上。

（3）由于背散射电子的能量较大，天津金属样品电镜分析，故其出射方向基本不受试样表面弱电场的影响，而且类似于点光源的形式以直线方式沿其径向轨迹散射开来。因此，只有出射方向正对着探测器的背散射电子才可以进入探测器中。当背散射探测器的有效面积所覆盖的立体角越大时，其接收效率越高，信噪比也越好，图像分辨力越能得到改善。

影响扫描电镜的分辨本领的主要因素有：

　A. 入射电子束束斑直径：为扫描电镜分辨本领的极限。一般，热阴极电子的很小束斑直径可缩小到6nm，场发射电子可使束斑直径小于3nm。

　B. 入射电子束在样品中的扩展效应：扩散程度取决于入射束电子能量和样品原子序数的高低。入射束能量越高，样品原子序数越小，则电子束作用体积越大，产生信号的区域随电子束的扩散而变大，从而降低了分辨率。

　C. 成像方式及所用的调制信号：当以二次电子为调制信号时，由于其能量低(小于50 eV)，平均自由程短(10~100 nm左右)，只有在表层50～100 nm的深度范围内的二次电子才能逸出样品表面， 发生散射次数很有限，基本未向侧向扩展，因此，二次电子像分辨率约等于束斑直径。