背散射电子像具有分辩率低、背散射电子检测效率低,衬度小的特点,主要用于反映原子序数衬度。
1.二次电子像(不严格地俗称“形貌像”)
二次电子是由于被入射电子“碰撞”而获得能量,逃出样品表面的核外电子,其主要特点是:
(1)能量小于
50eV
,较易被检测器前端的电场吸引,因而阴影效应较弱。
(2)只有样品表面很浅(约10nm)的部分激发出的二次电子才能逃出样品表面,因此二次电子像分辨率较高;
(3)二次电子的产额主要取决于样品表面局部斜率,因此二次电子像主要是形貌像。可看成由许多不同倾斜程度的面构成的凸尖、台阶、凹坑等细节组成,这些细节的不同部位发射的二次电子数不同,从而产生衬度。二次电子像分辨率高、无明显阴影效应、场深大、立体感强,是扫描电镜的主要成像方式,特别适用于粗糙样品表面的形貌观察。
2.
背散射电子像(不严格地俗称“成份像”或“原子序数像”)
背散射电子是由样品“反射”出来的入射电子,其主要特点是:
(1)能量高,从50eV到接近入射电子的能量。
(2)穿透能力比二次电子强得多,可从样品中较深的区域逸出(微米级),在这样的深度范围,入射电子已有相当宽的侧向扩展,因此在样品中产生的范围大,图像分辨率较低;
(3)
背散射电子产额随原子序数增大而明显增加,即样品平均原子序数Z大的部位产生较强的背散射电子信号,在荧光屏上形成较亮的区域;而平均原子序数较低的部位则产生较少的背散射电子,在荧光屏上形成较暗的区域,这样就形成原子序数衬度(成分衬度)。与二次电子像相比,背散射像的分辨率要低,主要应用于样品表面不同成分分布情况的观察,比如有机无机混合物、合金等。
但严格说,背散射电子也带有形貌信息,尤其是,由于能量高,背散射电子可以认为是直线行进,因而有明显的阴影效应,对于形貌起伏较大的样品表面,立体感甚至优于二次电子像。只有样品表面较平整,甚至是抛光后的样品才能将背散射像等同于成份像。
同样地,二次电子也带有成分信息,只是远没有背散射电子明显而已。
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