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扫描电镜

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扫描电镜特点

类型:扫描电镜的其他知识 2019-03-13 16:42:48 5442阅读次数

  扫描电镜全称扫描电子显微镜(SEM),是介于透射电镜和光学显微镜之间的一种微观性貌观察手段,可直接利用样品表面材料的物质性能进行微观成像。

扫描电镜的特点

  扫描电镜是1965年发明的较现代的细胞生物学究工具,主要是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态,即用极狭的电子束去扫描样品,通过电子束与样品的相互作用产生各种效应,其中主要是样品的二次电子发射。二次电子能够产生样品表面放形貌像,这个像是在样品被扫描时按时序建立起来的,即使用逐成像的方法获得放大像。

  扫描电镜的优点:

  1、能够直接观察样品表面的结构,样品的尺寸120mm×80mm×50mm。

  2、样品制备过程简单,不用切成薄片。

  3、样品可以在样品室中作三度空间的平移和旋转,因此,可以从各种角度对样品进行观察。

  4、景深大,图象富有立体感。扫描电镜的深较光学显微镜大几百倍,比透射电镜大几十倍。

  5、图像的放大范围广,分辨率也比较高。可放大十几倍到几十万倍,它基本上包括了从放大镜、光学显微镜直到透射电镜的放大范围。分辨率介于光学显微镜与透射电镜之间,可达3nm。

  6、电子束对样品的损伤与污染程度较小。

  7、在观察形貌的同时,还可利用从样品发出的其他信号作微区成分分析。

  扫描电镜的缺点:

  1、异常反差。由于荷电效应,二次电子发射受到不规则影响,造成图像一部分异常亮,另一部分变暗。

  2、图像畸形。由于静电场作用使电子束被不规则地偏转,结果造成像畸变或出现阶段差。

  3、图像漂移。由于静电场作用使电子束不规则偏移引起图像的漂移。

  4、亮点与亮线。带电样品常常发生不规则放电,结果图像中出现不规则的亮点和亮线。

透射电镜的特点

  透射电子显微镜,简称透射电镜,是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上,电子与样品中的原子碰撞而改变方向,从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关,因此可以形成明暗不同的影像。通常,透射电子显微镜的分辨0.1~0.2nm,放大倍数为几万~百万倍,用于观察超微结构,即小于0.2微米、光学显微镜下无法看清的结构,又称“亚显微结构”。

  透射电镜的优点:

  光学显微镜和透射电子显微镜都使用用薄片的样品,而透射电子显微镜的优点是,它比光学显微镜更大程度的放大标本。放大10000倍或以上是可能的,这使科学家可以看到非常小的结构。对于生物学家,如线粒体和细胞器,细胞,内部运作都清晰可见。透射电镜标本的晶体结构提供了出色的分辨率,甚至可以显示样本内的原子排列。

  透射电镜的缺点:

  透射电子显微镜需要在一个真空室制备标本。由于这一要求,在显微镜可以用来观察活标本时,如原生动物一些微妙的样品也可能被电子束损坏,必须先用化学染色或涂层来保护他们。这种ZL有时会破坏试样。

电子显微镜的使用条件

  在以存储器器件为代表的集成电路芯片的电子显微分,扫描电镜由于使用方便,往往是微观分析的shou选。另外不需要得到体内信号,结构信号,制样方便,制样周期短,需要非破性的分析,样品表面结构保存好,没有变形和污染,样品干燥并且有良好导电性能使用扫描电镜比较合适。

  对于目标更小的分析需求以及要求高精度的场合,则必须进行透射电镜分析,那些需要得到样品内部结构的也需要选用透射电镜。以前透射电镜只是作为一种重要的科研仪器,然而当今的半导体制造由于采用了各种先进技术,器具逐渐缩小,透射电镜得到了更多的应用。

  在要求精度不是很高,制样方便,有良好的形貌,不需要得到体内信号,结构信号场合。将扫描电镜和透射电镜有机的结合起来,相互补充,将能得到更加精确的分析结果。


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