求大神帮解说一下什么是SEM XRD EDS 分析方法和原理 本人零基础 大体了解一下

SEM是扫描电子显微镜，最高可放大至20万倍左右，用二次电子成像的原理来观察某种物质的微观形貌。EDS是能谱仪，是每种元素对应的电子能不同，来鉴别元素，通常是和SEM结合使用，也就是说在SEM上安装EDS附件，在观看形貌时，选择一定区域用EDS打能谱，也就知道了该区域的元素组成。XRD是X射线衍射仪，其原理是高压下，阴极发出的电子形成高能电子束，轰击阳极靶材（通常是Cu），靶材的内部电子能量升高，被激发出来，当它回到基态的过程中，多余的能量以X射线、俄歇电子等形式释放出来。XRD收集的是其中的X射线，X射线扫到样品上，会根据布拉格方程产生衍射角，衍射峰。每种物质(不同样品)的衍射峰不同，因此通常用来鉴别物相，也会根据峰面积算半定量。

第一、扫描电镜照片是灰度图像，分为二次电子像和背散射电子像，主要用于表面微观形貌观察或者表面元素分布观察。

一般二次电子像主要反映样品表面微观形貌，基本和自然光反映的形貌一致，特殊情况需要对比分析。

背散射电子像主要反映样品表面元素分布情况，越亮的区域，原子序数越高。

第二、看表面形貌，电子成像，亮的区域高，暗的区域低。非常薄的薄膜，背散射电子会造成假像。导电性差时，电子积聚也会造成假像。

俄歇电子能谱(AES) 定义简介

俄歇电子能谱（Auger electron spectroscopy，简称AES），是一种表面科学和材料科学的分析技术。高能电子束可激发原子的外层电子，使其跳至低能阶并放出一定的能量被其他外层电子吸收而使后者逃脱离开原子，这一连串事件称为俄歇效应，而逃脱出来的电子称为俄歇电子。俄歇电子能谱可被应用于鉴定样品表面的化学性质及组成的分析。俄歇电子来自浅层表面，仅带出极表面的讯息，并且其相应元素对应能谱的能量位置固定。

俄歇电子能谱(AES)应用简介

1.分析固体材料表面纳米深度的元素组成，可以对纳米级形貌进行观察(SAM)和成分表征

2.分析均匀原材料（粉末颗粒，片材等）的表面组成，表界面特定元素定性半定量测试，材料表面缺陷如污染，腐蚀，掺杂，吸附、杂质解析等

3.结合离子溅射枪进行深度剖析，表征金属钝化层，掺杂深度，以及纳米级多层膜层结构等。

AES关键参数限值

-分析元素范围：Li ~ U

-元素检出限：1 ~ 0.1 atomic %

-信息深度：4-50 Å

*注：待测样品需良好的导电性！

AES案例介绍一

金属片材表面元素组成分析:

图2 为金属片材局部，通过 AES 0~2000eV段的扫描处理后得出制品表面含有O，C, Fe, Cr，Ni, Mo元素，其谱图和原子相对含量百分比如右下 图3 所示。

所得结果中C元素 24.1%，满足该客户 30%的预期值。

AES案例介绍二

金属零件表面钝化层剖析:

图4 为金属零件局部，通过预设元素和离子溅射枪相对溅射速率，进而采集处理后，得出零件由表及里C, O，Cr，Fe, Ni元素含量不同深度分布变化曲线图，右下 图6 所示。

所得结果分析可得金属氧化层的相对厚度约4.5nm。

AES案例介绍三

粉末颗粒制品Mapping:

下 图7 为粉末颗粒SEM放大观察图，通过预设已知元素O、S、Ag, 进行一定时长的采集，处理后得出相关元素面分部图，如右下 图8 所示。彩图中亮度越高表示该元素含量越高。所得结果能鲜明表现该粉末制品元素分布。

---