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什么樣的樣品不適合測(cè)試sem

發(fā)布時(shí)間：2023-04-14 08:35:34 稿源：創(chuàng)意嶺閱讀： 150

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本文目錄:

1、SEM制樣時(shí)樣品為什么要干燥
2、測(cè)試前如何處理樣品能使TEM和SEM拍出來的效果好？
3、如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇sem.tem
4、sem和光刻機(jī)區(qū)別

什么樣的樣品不適合測(cè)試sem

一、SEM制樣時(shí)樣品為什么要干燥

1、高真空環(huán)境是分子流，濕的樣品不斷釋放水蒸氣，使高真空情況下，真空度很難上升，往往達(dá)不到比較優(yōu)越的條件。

2、水蒸氣和2000多度高溫的鎢絲反應(yīng)，會(huì)加速電子槍燈絲揮發(fā)，極大降低燈絲壽命。

3、對(duì)電子束的散射，會(huì)造成信號(hào)損失

4、污染樣品

二、測(cè)試前如何處理樣品能使TEM和SEM拍出來的效果好？

同樣的樣品，不同的實(shí)驗(yàn)室做出來效果差別很大。有對(duì)樣品進(jìn)行這樣處理的，用乙醇或丙酮稀釋，超聲分散后，取液滴滴在銅板上，干燥后噴金，做樣。

三、如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇sem.tem

SEM，全稱為掃描電子顯微鏡，又稱掃描電鏡，英文名Scanning Electronic Microscopy. TEM，全稱為透射電子顯微鏡，又稱透射電鏡，英文名Transmission Electron Microscope.

區(qū)別：

SEM的樣品中被激發(fā)出來的二次電子和背散射電子被收集而成像. TEM可以表征樣品的質(zhì)厚襯度，也可以表征樣品的內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)。TEM的分辨率比SEM要高一些。

SEM樣品要求不算嚴(yán)苛，而TEM樣品觀察的部分必須減薄到100nm厚度以下，一般做成直徑3mm的片，然后去做離子減薄，或雙噴（或者有厚度為20~40μm或者更少的薄區(qū)要求）。

TEM可以標(biāo)定晶格常數(shù)，從而確定物相結(jié)構(gòu)；SEM主要可以標(biāo)定某一處的元素含量，但無法準(zhǔn)確測(cè)定結(jié)構(gòu)。

四、sem和光刻機(jī)區(qū)別

sem和光刻機(jī)區(qū)別

二者之間結(jié)構(gòu)差異主要體現(xiàn)在樣品在電子束光路中的位置不同。透射電鏡（TEM）的樣品在電子束中間，電子源在樣品上方發(fā)射電子，經(jīng)過聚光鏡，然后穿透樣品后，有后續(xù)的電磁透鏡繼續(xù)放大電子光束，最后投影在熒光屏幕上;掃描電鏡（SEM）的樣品在電子束末端，電子源在樣品上方發(fā)射的電子束，經(jīng)過幾級(jí)電磁透鏡縮小，到達(dá)樣品。當(dāng)然后續(xù)的信號(hào)探測(cè)處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也會(huì)不同，但從基本物理原理上講沒什么實(shí)質(zhì)性差別。

相同之處:都是電真空設(shè)備，使用絕大部分部件原理相同，例如電子槍，磁透鏡，各種控制原理，消象散，合軸等等。

2、SEM和TEM基本工作原理：

透射電鏡（TEM）:電子束在穿過樣品時(shí)，會(huì)和樣品中的原子發(fā)生散射，樣品上某一點(diǎn)同時(shí)穿過的電子方向是不同，這樣品上的這一點(diǎn)在物鏡1-2倍焦距之間，這些電子通過過物鏡放大后重新匯聚，形成該點(diǎn)一個(gè)放大的實(shí)像，這個(gè)和凸透鏡成像原理相同。這里邊有個(gè)反差形成機(jī)制理論比較深就不講，但可以這么想象，如果樣品內(nèi)部是絕對(duì)均勻的物質(zhì)，沒有晶界，沒有原子晶格結(jié)構(gòu)，那么放大的圖像也不會(huì)有任何反差，事實(shí)上這種物質(zhì)不存在，所以才會(huì)有這種牛逼儀器存在的理由。經(jīng)過物鏡放大的像進(jìn)一步經(jīng)過幾級(jí)中間磁透鏡的放大（具體需要幾級(jí)基本上是由電子束亮度決定的,如果亮度無限大，最終由阿貝瑞利的光學(xué)儀器分辨率公式?jīng)Q定)，最后投影在熒光屏上成像。由于透射電鏡物鏡焦距很短，也因此具有很小的像差系數(shù)，所以透射電鏡具有非常高的空間分辨率，0.1-0.2nm，但景深比較小，對(duì)樣品表面形貌不敏感，主要觀察樣品內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

掃描電鏡:電子束到達(dá)樣品，激發(fā)樣品中的二次電子，二次電子被探測(cè)器接收，通過信號(hào)處理并調(diào)制顯示器上一個(gè)像素發(fā)光，由于電子束斑直徑是納米級(jí)別，而顯示器的像素是100微米以上，這個(gè)100微米以上像素所發(fā)出的光，就代表樣品上被電子束激發(fā)的區(qū)域所發(fā)出的光。實(shí)現(xiàn)樣品上這個(gè)物點(diǎn)的放大。如果讓電子束在樣品的一定區(qū)域做光柵掃描，并且從幾何排列上——對(duì)應(yīng)調(diào)制顯示器的像素的亮度，便實(shí)現(xiàn)這個(gè)樣品區(qū)域的放大成像。具體圖像反差形成機(jī)制不講。由于掃描電鏡所觀察的樣品表面很粗糙，一般要求較大工作距離，這就要求掃描電鏡物鏡的焦距比較長(zhǎng)，相應(yīng)的相差系數(shù)較大，造成最小束斑尺寸下的亮度限制，系統(tǒng)的空間分辨率—般比透射電鏡低得多1-3納米。但因?yàn)槲镧R焦距較長(zhǎng)，圖像景深比透射電鏡高的多，主要用于樣品表面形貌的觀察，無法從表面揭示內(nèi)部結(jié)構(gòu)，除非破壞樣品，例如聚焦離子束電子束掃描電鏡FIB-SEM,可以層層觀察內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

透射電鏡和掃描電鏡二者成像原理上根本不同。透射電鏡成像轟擊在熒光屏上的電子是那些穿過樣品的電子束中的電子，而掃描電鏡成像的二次電子信號(hào)脈沖只作為傳統(tǒng)CTR顯示器上調(diào)制CRT三極電子槍柵極的信號(hào)而已。透射電鏡我們可以說是看到了電子光成像，而掃描電鏡根本無法用電子光路成像來想象。

鑠思百檢測(cè)SEM和TEM樣品制備要求：

TEM測(cè)試對(duì)樣品有以下幾點(diǎn)要求：

① 粉末、液體樣品均可，固體樣品太大了的需要離子減薄、雙噴、FIB、切片制樣。

② 樣品必須很薄，使電子束能夠穿透，一般厚度為100~200nm左右;

③ 樣品需置于直徑為2~3mm的銅制載網(wǎng)上，網(wǎng)上附有支持膜;

④ 樣品應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在電子線照射下不至于損壞或發(fā)生變化;

⑤ 樣品及其周圍應(yīng)非常清潔，以免污染。

SEM測(cè)試對(duì)樣品有以下幾點(diǎn)要求：

① 粉末樣＞0.02g；塊狀樣和生物樣，直徑小于26mm，高度小于15mm

② 樣品中不得含有水分；

③ 導(dǎo)電性差及磁性樣品為保證拍攝效果，建議噴金

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