SEM扫描电镜图怎么看,图上各参数都代表什么意思

SEM扫描电镜图怎么看,图上各参数都代表什么意思,第1张

1、放大率:

与普通光学显微镜不同,在SEM中,是通过控制扫描区域的大小来控制放大率的。如果需要更高的放大率,只需要扫描更小的一块面积就可以了。放大率由屏幕/照片面积除以扫描面积得到。

所以,SEM中,透镜与放大率无关。

2、场深:

在SEM中,位于焦平面上下的一小层区域内的样品点都可以得到良好的会焦而成象。这一小层的厚度称为场深,通常为几纳米厚,所以,SEM可以用于纳米级样品的三维成像。

3、作用体积:

电子束不仅仅与样品表层原子发生作用,它实际上与一定厚度范围内的样品原子发生作用,所以存在一个作用“体积”。

4、工作距离:

工作距离指从物镜到样品最高点的垂直距离。

如果增加工作距离,可以在其他条件不变的情况下获得更大的场深。如果减少工作距离,则可以在其他条件不变的情况下获得更高的分辨率。通常使用的工作距离在5毫米到10毫米之间。

5、成象:

次级电子和背散射电子可以用于成象,但后者不如前者,所以通常使用次级电子。

6、表面分析:

欧革电子、特征X射线、背散射电子的产生过程均与样品原子性质有关,所以可以用于成分分析。但由于电子束只能穿透样品表面很浅的一层(参见作用体积),所以只能用于表面分析。

表面分析以特征X射线分析最常用,所用到的探测器有两种:能谱分析仪与波谱分析仪。前者速度快但精度不高,后者非常精确,可以检测到“痕迹元素”的存在但耗时太长。

观察方法:

如果图像是规则的(具螺旋对称的活体高分子物质或结晶),则将电镜像放在光衍射计上可容易地观察图像的平行周期性。

尤其用光过滤法,即只留衍射像上有周期性的衍射斑,将其他部分遮蔽使重新衍射,则会得到背景干扰少的鲜明图像。

扩展资料:

SEM扫描电镜图的分析方法:

从干扰严重的电镜照片中找出真实图像的方法。在电镜照片中,有时因为背景干扰严重,只用肉眼观察不能判断出目的物的图像。

图像与其衍射像之间存在着数学的傅立叶变换关系,所以将电镜像用光度计扫描,使各点的浓淡数值化,将之进行傅立叶变换,便可求出衍射像〔衍射斑的强度(振幅的2乘)和其相位〕。

将其相位与从电子衍射或X射线衍射强度所得的振幅组合起来进行傅立叶变换,则会得到更鲜明的图像。此法对属于活体膜之一的紫膜等一些由二维结晶所成的材料特别适用。

扫描电镜从原理上讲就是利用聚焦得非常细的高能电子束在试样上扫描,激发出各种物理信息。通过对这些信息的接受、放大和显示成像,获得测试试样表面形貌的观察。

参考资料:百度百科-扫描电子显微镜

广东省科学院半导体研究所新型显示团队与中国科学院长春应用化学研究所相关团队合作,开发出高性能钙钛矿量子点并成功应用于发光二极管。相关研究近日发表于《Journal of Materials Chemistry C》。王建太博士为论文第一作者,龚政博士和谢志元研究员为联合通讯作者。

钙钛矿量子点是近几年发展起来的新型光电材料,由于其具有荧光量子效率高、亮度高、缺陷容忍度高以及色域满足BT.2020标准等优点,在发光二极管(LED)和新型显示领域具有广阔的应用前景。但钙钛矿量子点表面缺陷和表面有机配体的绝缘特性对其荧光量子效率、光电器件性能等具有显著的影响。

研究人员利用高价金属镓离子对全无机钙钛矿量子点CsPbBr3表面进行钝化修饰,制备出具有高光电效率的CsPbBr3电致发光器件。该工作重点研究了金属镓离子源对CsPbBr3量子点的表面钝化机制和性能影响。

研究结果表明,金属镓离子的修饰显著的降低了CsPbBr3量子点表面缺陷态密度,提高了荧光量子效率,同时镓离子对量子点表面有机配体的部分替代提高了载流子传输能力。基于该量子点材料制备的电致发光器件与没有经过镓离子修饰的量子点器件相比最高亮度提高了2倍,电流效率提高了9倍以上,器件寿命提高了7倍以上。

该方法解决了量子点表面缺陷对器件性能影响的问题,发展了该体系量子点缺陷钝化的方法。

相关论文信息:https://doi.org/10.1039/D1TC01077H

通常预期的钙钛矿可以在功能性完成的温度和足够长的时间尺度下超荧光,使其可能有助于量子图形应用。北卡罗来纳州立大学的研究人员同样发现,超荧光可能是这一类材料的典型商标。

超荧光是一个量子阶段变化的例子,当材料中的奇异粒子都经过相似的阶段对,变成一个同步单元。

例如,当光学材料(例如钙钛矿)中的分子通电时,它们可以分别发射光、产生能量和荧光。每一个物联网都会随意地开始穿越这些阶段,然而只要条件合适,它们就可以在一个可感知的量子阶段同步前进。这种同步化单元将比任何单个分子都能更牢固地与外部电场合作,从而产生超荧光爆发。

“无约束的同步现象是普遍存在的,从行星圈到萤火虫同步它们的 星座 ,无所不在,”北卡罗来纳州材料科学教师、 探索 的相关创造者凯南·冈多杜说在任何情况下,由于强大的材料,这些阶段的变化被认为只是发生在难以置信的低温。这是基于这样的理由,即分子离开阶段的速度过快,以致于同步发生,除非情况通过冷却得到缓解。”

冈多杜和他的团队在研究钙钛矿型甲基铵碘化铅(MAPbI3)的激光特性时注意到了它的超荧光。钙钛矿是一种具有宝石结构和光辐射特性的材料,在制造激光器方面有着重要的应用价值。它们是合理的,通常易于创建,并用于光伏,光源和扫描仪。

冈多杜说:“当我们试图整理MAPbI3激光特性背后的元素时,我们发现我们所注意到的元素基本上不能用激光传导来描述。”在激光中,一个被激发的分子会有规律地发出光,使另一个分子充满活力,等等。然而,通过这种材料,我们看到了同步和量子阶段的变化,这是在超荧光中发生的。”

然而,超荧光最引人注目的部分是,它发生在78开尔文和有10至30皮秒的阶段寿命。

“总的来说,超荧光发生在非常冷的温度下,这很麻烦,成本也很高,而且只能持续飞秒,”冈多杜说然而,78k相当于干冰或液态氮的温度,阶段寿命明显延长了几度。这意味着我们有可感知的单位,它们持续的时间足以被控制。”

专家们认为这一性质在钙钛矿中可能更为广泛,这可能有助于量子应用,例如PC制备或容量。

冈多杜说:“在强态材料中观察到的超荧光一直都不是开玩笑的,因为到目前为止我们只在五六种材料中看到过。”在更高的温度和更长的时间范围内可以选择注意到它,这为一些充满活力的前景铺平了道路。”


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