分辨率是扫描电子显微镜 (Scanning Electron Microscope, SEM)基本的性能判断指标,对成像而言,它是指能分辨两点之间的最小距离;对微区成分分析而言,它是指能分辨的最小区域。分辨距离或区域越小,性能越好,分辨率越高。
一般来说,扫描电子显微镜的分辨率可能会受到以下因素的影响:
一、入射电子束束斑直径
该项指标决定了扫描电镜分辨率的极限,一般场发射电子枪可使束斑直径小于3nm。
二、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的高低和样品原子序数的大小。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增大,从而降低了分辨率。
三、调制信号
分辨率与信号本身的能量和信号取样的区域范围相关,以二次电子为调制信号为例。当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(10~100nm左右),只有在表层50~100nm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,即扫描电镜分辨本领的极限。
除了上述因素以外,图像分辨率还和工作条件密切相关,加速电压、束流束斑、工作距离、光阑大小、明暗对比度、探测器的选择等都会影响成像质量。例如,不管任何电镜、任何电压束流条件,都是工作距离越近,分辨率越好。不过工作距离越近,操作越危险,需要操作者谨慎操作避免试样碰撞极靴;且工作距离越近,试样允许的倾转角度也会受到更大的限制。
由此可见,作为一种精密科学仪器,扫描电镜的使用是有较高操作要求的。而为了降低使用门槛,纳克微束FE-1050系列扫描电子显微镜进行了针对性的改进。一方面,在新一代电子光学镜筒的加持下,FE-1050系列展现出低电压、高分辨的卓 越性能,达到1.5nm@1kV的国际先进水平;另一方面,FE-1050系列还配备了27个端口拓展以及宽大的主真空舱室,能够轻松应对各类成像、分析需求。
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