掃描電鏡簡介

dianziyuanfashededianzishujingguodiancitoujingdedianziguangxuetonglujujiao，dianziyuandezhijingbeisuoxiaodaonamichidudedianzishuban，yuxianshiqisaomiaotongbudedianziguangxuejingtongzhongdesaomiaoxianquankongzhidianzishu，zaiyangpinbiaomianyidingweixiaoquyunei，zhudianzhuxingsaomiao。dianzishuyuyangpinxianghuzuoyong
，congyangpinzhongfashedejuyouchengxiangfanchadexinhao，youyigeshidangdetuxiangtanceqizhudianshouji，bingjiangxinhaojingguoqianzhifangdaqiheshipinfangdaqi,yongtiaozhijietiaodianlutiaozhixianshiqishangxiangduiyingxianshixiangsudeliangdu
，xingchengwomenrenleiguanchaxiguande，fanyingyangpinerweixingmaodetuxianghuozheqitakeyilijiedefanchajizhituxiang。youyutuxiangxianshiqidexiangsuchicunyuanyuandayudianzishubanchicun，（0.1mm/1nm=100,000倍）而(er)且(qie)顯(xian)示(shi)器(qi)的(de)像(xiang)素(su)尺(chi)寸(cun)小(xiao)於(yu)等(deng)於(yu)人(ren)類(lei)肉(rou)眼(yan)通(tong)常(chang)的(de)分(fen)辨(bian)率(lv)，這(zhe)樣(yang)顯(xian)示(shi)器(qi)上(shang)的(de)圖(tu)像(xiang)相(xiang)當(dang)於(yu)把(ba)樣(yang)品(pin)上(shang)相(xiang)應(ying)的(de)微(wei)小(xiao)區(qu)域(yu)進(jin)行(xing)了(le)放(fang)大(da)。通(tong)過(guo)調(tiao)節(jie)掃(sao)描(miao)線(xian)圈(quan)偏(pian)轉(zhuan)磁(ci)場(chang)，可(ke)以(yi)控(kong)製(zhi)電(dian)子(zi)束(shu)在(zai)樣(yang)品(pin)表(biao)麵(mian)掃(sao)描(miao)區(qu)域(yu)的(de)大(da)小(xiao)，理(li)論(lun)上(shang)掃(sao)描(miao)區(qu)域(yu)可(ke)以(yi)無(wu)限(xian)小(xiao)
，但(dan)可(ke)以(yi)顯(xian)示(shi)的(de)圖(tu)像(xiang)有(you)效(xiao)放(fang)大(da)倍(bei)數(shu)的(de)限(xian)度(du)是(shi)掃(sao)描(miao)電(dian)鏡(jing)分(fen)辨(bian)率(lv)的(de)限(xian)度(du)。
模擬圖像掃描係統：樣品上每個像素模擬信號直接調製陰極射線管對應顯示像素的亮度
，由於生成一幅高質量圖像一般需要數秒或者數十秒/幀zhen
，所suo以yi模mo擬ni電dian鏡jing使shi用yong慢man餘yu輝hui顯xian像xiang管guan終zhong端duan顯xian示shi一yi幅fu活huo圖tu像xiang，為wei了le便bian於yu在zai顯xian像xiang管guan上shang觀guan察cha圖tu像xiang，需xu要yao暗an室shi
，操cao作zuo者zhe可ke按an照zhao一yi定ding規gui程cheng調tiao整zheng儀yi器qi參can數shu
，如ru圖tu像xiang聚ju焦jiao，移yi動dong樣yang品pin台tai搜sou索suo感gan興xing趣qu區qu域yu，調tiao節jie放fang大da倍bei數shu，亮liang度du對dui比bi度du，消xiao象xiang散san等deng從cong而er獲huo得de最zui佳jia的de圖tu像xiang質zhi量liang。模mo擬ni圖tu像xiang輸shu出chu采cai用yong高gao分fen辨bian照zhao相xiang管guan

，用yong單dan反fan相xiang機ji直zhi接jie逐zhu點dian記ji錄lu在zai膠jiao片pian上shang，然ran後hou衝chong洗xi相xiang片pian。自zi1985年以來，模擬圖像電鏡已經被數字電鏡取代。
數字圖像掃描係統：樣(yang)品(pin)上(shang)每(mei)個(ge)像(xiang)素(su)發(fa)出(chu)的(de)成(cheng)像(xiang)信(xin)號(hao)，被(bei)圖(tu)像(xiang)探(tan)測(ce)器(qi)探(tan)測(ce)器(qi)後(hou)，經(jing)過(guo)前(qian)置(zhi)放(fang)大(da)器(qi)，和(he)視(shi)頻(pin)放(fang)大(da)器(qi)放(fang)大(da)

，直(zhi)接(jie)進(jin)行(xing)信(xin)號(hao)數(shu)字(zi)化(hua)，然(ran)後(hou)存(cun)儲(chu)在(zai)圖(tu)像(xiang)采(cai)集(ji)卡(ka)的(de)幀(zhen)存(cun)器(qi)
，形(xing)成(cheng)數(shu)字(zi)圖(tu)像(xiang)數(shu)據(ju)，圖(tu)像(xiang)數(shu)據(ju)可(ke)被(bei)電(dian)鏡(jing)操(cao)作(zuo)軟(ruan)件(jian)讀(du)取(qu)，操(cao)作(zuo)者(zhe)在(zai)圖(tu)形(xing)交(jiao)互(hu)界(jie)麵(mian)（GUI)上對圖像進行調整控製
，並把調整好的數字圖像存儲在計算機中硬盤中。
模擬控製是控製信號不經過計算機軟件,直接由操作台按鍵旋鈕等對執行機構進行控製,屬於人工手動控製,控製精度由操作者觀察儀表盤的變化決定.例如高壓電源,掃描線圈,探測器電源,電子槍控製，磁透鏡控製,樣品台的運動控製等等。
數字控製是所有控製指令輸入到交互控製軟件,然後由計算機對執行機構發出精確的數字指令.juedabusaomiaodianjingcanshukeshixianleruanjianzidongtiaozheng，ruzidongjujiao
，liangduduibidu，zidongxiaoxiangsan，zidongdianziqiangfashebaohe
，zidongdianziqiangduizhong，zidongwujingguanglanhezhoudeng。ruguosaomiaodianjingsuojiancedeshitongyileixingzhuanghecaizhideyangpin，namechengxuzidongkongzhikeyishixianbuxuyaocaozuorenyuanderenheganyu，congerhuodezuijiatuxiangzhiliang
，zhezaibandaotixinpianzhizaoliushuixianzaoyipubianshiyong。youyushiyanshisaomiaodianjingsuomianlindeyangpinxingzhuangcaizhizhongleijiaoduo，congchengxiangjilishangchabiehenda
，chengxukongzhiwangwangbujinrurenyi，huodehaodetuxiangzhiliang
，wangwangxuyaocaozuozheduidianjingcanshujinxingtiaozhengganyu，tiaozhenghoudedianjinggongzuocanshu，keyibaocunchengkezhixingkongzhiwenjian，suishigongjinhoufenxitongyileixingyangpinshitiaoyong。

 suizhedianzijishuhejisuanjijishudefazhan，bujinshixianleshuzihuatuxiang，erqiedianjingsuoyoudegongnengdouyijingshixianleshuzihuakongzhi。xiandaisaomiaodianjingdianqikongzhixitonggaodujichenghua， 掃描電鏡結構越來越緊湊，自動化功能越來越高，極大改善了人機操作環境。      

掃描電子顯微鏡用途簡述

最基本的功能是對各種固體樣品表麵進行高分辨形貌觀察。大景深圖像是掃描電鏡觀察的特色
，例如：生(sheng)物(wu)學(xue)，植(zhi)物(wu)學(xue)，地(di)質(zhi)學(xue)
，冶(ye)金(jin)學(xue)等(deng)等(deng)。觀(guan)察(cha)可(ke)以(yi)是(shi)一(yi)個(ge)樣(yang)品(pin)的(de)表(biao)麵(mian)，也(ye)可(ke)以(yi)是(shi)一(yi)個(ge)切(qie)開(kai)的(de)麵(mian)，或(huo)是(shi)一(yi)個(ge)斷(duan)麵(mian)。冶(ye)金(jin)學(xue)家(jia)已(yi)興(xing)奮(fen)地(di)直(zhi)接(jie)看(kan)到(dao)原(yuan)始(shi)的(de)或(huo)磨(mo)損(sun)的(de)表(biao)麵(mian)。可(ke)以(yi)很(hen)方(fang)便(bian)地(di)研(yan)究(jiu)氧(yang)化(hua)物(wu)表(biao)麵(mian)

，晶(jing)體(ti)的(de)生(sheng)長(chang)或(huo)腐(fu)蝕(shi)的(de)缺(que)陷(xian)。它(ta)一(yi)方(fang)麵(mian)可(ke)更(geng)直(zhi)接(jie)地(di)檢(jian)查(zha)紙(zhi)，紡(fang)織(zhi)品(pin)，自(zi)然(ran)的(de)或(huo)製(zhi)備(bei)過(guo)的(de)木(mu)頭(tou)的(de)細(xi)微(wei)結(jie)構(gou)，生(sheng)物(wu)學(xue)家(jia)可(ke)用(yong)它(ta)研(yan)究(jiu)小(xiao)的(de)易(yi)碎(sui)樣(yang)品(pin)的(de)結(jie)構(gou)。例(li)如(ru)：花粉顆粒，矽藻和昆蟲。另一方麵，它可以拍出與樣品表麵相應的立體感強的照片。

 zaisaomiaodianjingyingyongzhong，henduojizhongzaibandaotiqijianhejichengdianlufangmian，takeyihenxiangxidijianzhaqijiangongzuoshijububiaomiandianyabianhuadeshijiqingkuang，zheshiyinweizhezhongbianhuahuidailaixiangdefanchadebianhua。hanjiekailiehefushibiaomiandexijiehuoxianghuguanxikeyihenrongyidiguanchadao。liyongshuganshengdianliu，keyiguancebandaotiP—N結內部缺陷。

電子束與樣品作用區內
，還發射與樣品物質其他性質有關信號。例如：與樣品化學成分分布相關的，背散射電子，特征X射線
，俄歇電子，陰極熒光
，樣品吸收電流等；與樣品晶體結構相關的
，背散射電子衍射現象的探測；與半導體材料電學性能相關的


，二次電子信號、電子束感生電流信號；在zai觀guan察cha薄bo樣yang品pin時shi產chan生sheng的de透tou射she電dian子zi信xin號hao等deng。目mu前qian分fen別bie有you商shang品pin化hua的de探tan測ce器qi和he裝zhuang置zhi可ke安an裝zhuang在zai掃sao描miao電dian鏡jing樣yang品pin分fen析xi室shi，用yong於yu探tan測ce和he定ding性xing定ding量liang分fen析xi樣yang品pin物wu質zhi的de相xiang關guan信xin息xi。
掃(sao)描(miao)電(dian)子(zi)顯(xian)微(wei)鏡(jing)對(dui)於(yu)固(gu)體(ti)材(cai)料(liao)的(de)研(yan)究(jiu)應(ying)用(yong)非(fei)常(chang)廣(guang)泛(fan)，沒(mei)有(you)任(ren)何(he)一(yi)種(zhong)儀(yi)器(qi)能(neng)夠(gou)和(he)其(qi)相(xiang)提(ti)並(bing)論(lun)。對(dui)於(yu)固(gu)體(ti)材(cai)料(liao)的(de)全(quan)麵(mian)特(te)征(zheng)的(de)描(miao)述(shu)，掃(sao)描(miao)電(dian)子(zi)顯(xian)微(wei)鏡(jing)是(shi)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)的(de)。
 
具體功能用途歸納如下：

1、掃描電鏡追求固體物質高分辨的形貌，形態圖像（二次電子探測器SEI)-形貌分析(表麵幾何形態
，形狀，尺寸）

2、顯示化學成分的空間變化，基於化學成分的相鑒定---化學成分像分布，微區化學成分分析

1)  用x射線能譜儀或波譜（EDS or WDS）采集特征x射線信號，生成與樣品形貌相對應的
，元素麵分布圖或者進行定點化學成分定性定量分析

，相鑒定。
2）利用背散射電子BSE）基於平均原子序數(一般和相對密度相關）反差，生成化學成分相的分布圖像
；
3）利用陰極熒光，基於某些痕量元素（如過渡金屬元素，稀土元素等）受電子束激發的光強反差，生成的痕量元素分布圖像。
4）利用樣品電流，基於平均原子序數反差
，生成的化學成分相的分布圖像，該圖像與背散射電子圖像亮暗相反。
5）利用俄歇電子
，對樣品物質表麵1nm表層進行化學元素分布的定性定理分析，

3、在半導體器件（IC)研究中的特殊應用：
1）利用電子束感生電流EBIC進行成像
，可以用來進行集成電路中pn結的定位和損傷研究
2）利用樣品電流成像，結果可顯示電路中金屬層的開、短路，因此電阻襯度像經常用來檢查金屬布線層、多晶連線層
、金屬到矽的測試圖形和薄膜電阻的導電形式。
3）liyongercidianzidianweifanchaxiang，fanyingleyangpinbiaomiandedianwei
，congtashangmiankeyikanchuyangpinbiaomiangechudianweidegaodijifenbuqingkuang，tebieshiduiyuqijiandeyinkailuhuoyinduanlubuweidequedingyouweifangbian。

4、利用背散射電子衍射信號對樣品物質進行晶體結構（原子在晶體中的排列方式），晶體取向分布分析
，基於晶體結構的相鑒定。

以上是掃描電子顯微鏡的主要功能。同時掃描電子顯微鏡還可以作為顯微操作平台，可接配納米機械手、微機械探針
、接配離子槍等裝置

，進行離子切割加工
，納米操作
，微區尺度物理化學性質測量；為適應材料的動態觀察和材料所處環境，可配置特殊樣品台，如機械拉伸台、高溫樣品台
、低溫樣品台，樣品分析室充入可與樣品發生物理化學反應的特殊氣體。