最新SEM的原理及应用

分辨率高
分辨率指能分辨的两点之间的最小距离。 分辨率d可以用贝克公式表示：d=0.61/nsin ， 为透镜孔径半角，为照明样品的光波长，n为 透镜与样品间介质折射率。
要提高分辨率可以通过减小照明波长来实 现。目前用W灯丝的SEM，分辨率已达到3nm6nm, 场发射源SEM分辨率可达到1nm 。高分辨 率的电子束直径要小，分辨率与子束直径近似 相等。
多孔SiC陶瓷的二次电子像
保真度好
样品通常不需要作任何处理即可以 直接进行观察，所以不会由于制样原因 而产生假象。这对断口的失效分析特别 重要。
样品制备简单
样品可以是自然面、断口、块状、 粉体、反光及透光光片，对不导电的样 品只需蒸镀一层20nm的导电膜。
另外，现在许多SEM具有图像处理 和图像分析功能。有的SEM加入附件后 ，能进行加热、冷却、拉伸及弯曲等动 态过程的观察。
景深D大
景深大的图像立体感强，对粗糙不平的断口 样品观察需要大景深的SEM。SEM的景深Δf可以 用如下公式表示：
Δf =
(0.2 d) D Ma
式中D为工作距离，a为物镜光阑孔径，M为 放大
倍率，d为电子束直径。可以看出，长工作距离、小物 镜光阑、低放大倍率能得到大景深图像。
一般情况下，SEM景深比TEM大10倍，比光学显微 镜（OM）大100倍。
Βιβλιοθήκη Baidu
扫 描 电 镜 成 像 示 意 图
扫描电镜的主要性能与特点
▪放大倍率高（M=Ac/As）
▪分辨率高（d0=dmin/M总） ▪景深大（F≈ d0/β）
▪保真度好 ▪样品制备简单
放大倍率高
从几十放大到几十万倍，连续可调。 放大倍率不是越大越好，要根据有效放 大倍率和分析样品的需要进行选择。如 果选择高于40000倍的放大倍率，不会增 加图像细节，只是虚放，一般无实际意 义。放大倍率是由分辨率制约，不能盲 目看仪器放大倍率指标。
YMnO3薄膜的表面形貌
三种工艺合成的铁铝尖晶石的显微形貌
A
B
C
合成的完好结晶的铁铝尖晶石
Thank you!
此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
SEM的原理及应用
SEM工作原理
扫描电子显微镜的简称为扫描电镜，英 文 缩 写 为 SEM (Scanning Electron Microscope)。SEM与电子探针（EPMA）的 功能和结构基本相同，但SEM一般不带波谱 仪（WDS）。它是用细聚焦的电子束轰击样 品表面，通过电子与样品相互作用产生的二 次电子、背散射电子等对样品表面或断口形 貌 进 行 观 察 和 分 析 。 现 在 SEM 都 与 能 谱 （EDS）组合，可以进行成分分析。所以， SEM也是显微结构分析的主要仪器，已广泛 用于材料、冶金、矿物、生物学等领域。