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            掃描電子顯微鏡中二次電子SE的分類

               接下來我們細談一下掃描電子顯微鏡二次電子SE的分類。

              因為不同類型的二次電子在襯度、作用深度上的表現完全不同,使得不同SE探測器采集的SE像會有非常大的差異。因此,為了能在電鏡拍攝中獲得*佳的效果,我們有必要對SE的類別進行詳細的了解。

            蔡司掃描電鏡

            蔡司掃描電子顯微鏡

              如果按照國家標準來進行分類的話,SE主要分為四類,分別是:SE1:由入射電子在試樣中激發的二次電子;SE2:由試樣中背散射電子激發的二次電子;SE3:由試樣的背散射電子在遠離電子束入射點產生的二次電子;SE4:由入射束的電子在電子光學鏡筒內激發的二次電子。

              國標這樣定義完全正確,然而這樣的分類對于在實際電鏡操作中并沒有太多指導意義。為什么呢?

              因為不管是什么類別的SE都是屬于低能電子,探測器在采集的時候往往也不能對其加以區分。

              那么,我們現在可以換個思路來理解一下這幾種二次電子。由于SE4對成像不起作用,我們在此不進行討論。

              A. SE1:

              由原始電子束激發,因此其作用深度最淺,對表面最為敏感,我們知道SE本身也有成分襯度,所以SE1也非常能體現出極表層的成分差異。

              其次,正因為SE1信號來自于樣品的極表面,作用體積小,所以其出射角度應該相對比較高。因此,SE1的分辨率應該是所有類型中最好的。

              再者,正是因為SE1的出射高度都是高角,所以其產額不易受到試樣表面凹凸不平的影響,因而其分辨率雖好,但是立體感則相對比較弱。

              B. SE2和SE3:

              由BSE激發產生的SE。因為BSE本身作用區域較大,所以在回到試樣表面再次產生的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,它們的產額在很大程度上取決于試樣深處的BSE,而且它們作用區域較深,也更能體現出試樣深處的成分信息。

              再者,SE2和SE3由不同方向的BSE產生,因此其出射角度相對也較為廣泛,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,荷電本身的負電位會將產生的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分布在各個角度,荷電SE分布在高角。這樣一來,我們把SE1、SE2、SE3原來按產生的類型分類轉化為更加實用的按照出射角度進行分類。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,我們分別來看一下。

              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,但是同時對一些并不希望看見的表面沉積污染或者氧化等,也會一覽無遺。

              同時,因為軸向SE中所含的荷電SE也相應最多,所以,一方面對電位襯度最為敏感,另一方面受到荷電的影響也最為嚴重。

              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,不過相對軸向SE中所含SE1而言數量稍低。高角SE的分辨率、表面靈敏度、電位襯度相對軸向SE而言也有所降低,不過由于荷電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。不過低角SE的圖像立體感很好,抗荷電能力也比前兩者強。

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