掃描電鏡中的二次電子分析-華普通用

二次電子(Secondary electron,簡(jiǎn)稱SE）

如果在樣品的上方安裝一個(gè)環(huán)形電子檢測(cè)器，用于搜集從樣品出射的能量在0~E。范圍內(nèi)的電子，可以獲得一條類似圖的曲線，橫坐標(biāo)為出射電子能量E，縱坐標(biāo)為電子數(shù)量N。曲線最右端E。處是彈性背散射電子峰，僅占一小部分，大部分背散射電子在E。左邊I區(qū)域，其能量損失小于40%，對(duì)于多數(shù)中等和高原子序數(shù)的樣品出射的背散射電子落在這個(gè)隆起部位，而小部分能量損失大于40%的背散射電子處于區(qū)域Ⅱ，形成了曲線的尾部，如果把曲線向左外推到0能量處，其檢測(cè)到的電子數(shù)目應(yīng)為零，但實(shí)際不然，在能量小于50eV區(qū)域，即在區(qū)域Ⅲ范圍，樣品發(fā)射的電子數(shù)目顯著增加，形成一個(gè)高峰，這就是二次電子峰。二次電子是指從樣品中出射的能量小于50eV的電子。某些能量損失大的背散射電子也可能處于這個(gè)范圍內(nèi)，但所占的比例不大。

二次電子的成因是由于高能入射電子與樣品原子核外電子相互作用，使核外電子電離所造成。尤其是外層電子與原子核結(jié)合力較弱，被大量電離形成自由電子，如果這種過(guò)程發(fā)生在樣品表層，自由電子只要克服材料的逸出功，就能離開(kāi)樣品，成為二次電子。對(duì)于金屬，價(jià)電子結(jié)合能很小，約為10eV，其電離的幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于內(nèi)殼層電子，樣品吸收一個(gè)高能電子，就能產(chǎn)生多個(gè)二次電子。二次電子絕大部分為價(jià)電子。人射電子在樣品深處同樣產(chǎn)生二次電子，但由于二次電子能量小，不能出射。出射的二次電子只限于樣品的表層，其范圍與入射電子束直徑相當(dāng)，取樣深度根據(jù)計(jì)算得到小于10nm的范圍。因此用二次電子成像分勢(shì)率高，能夠完全反映樣品的表面形貌特征。