材料分析方法

质厚衬度与复型技11.2.1 yticalInstrumentsandTechnologyfor 元素的种类不同对电子的散射能力就不同。 yticalInstrumentsandTechnologyfor dTechnologyfor 切片薄 工序 +线切割机机械研磨法(70um, 化学抛光法 yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor 衍射衬度成像原 物物 IBI0 yticalmnts薄膜样品的衍射衬度小 yticalInstrumentsandTechnologyfor 意地倾斜，以便利用晶向的变化选择 yticalInstrumentsandTechnologyfor 衍衬理论简 yticalInstrumentsandTechnologyfor 2.既然入射电子受到原子散射作用，则由于强烈动力学相互作用使得在晶体内过程中透射波和衍射波的强度发生周 yticalInstrumentsandTechnologyfor 衍射光 振幅变 强度变 yticalInstrumentsandTechnologyfor 消光距离ξg的性 yticalInstrumentsandTechnologyfor 入射电子波在样品内过程中，强度的衰减可 yticalInstrumentsandTechnologyfor

I

yticalInstruments

g

Ig1Ig2

在获得电子显微像时，通常采束成像条件：即除透射外，只有一个强衍射束，且让它偏离精确的布实际上，要做到这两条是非常的，只能尽可能地调 yticalInstrumentsandTechnologyfor 在很薄的样品中，无论是透射 yticalInstrumentsandTechnologyfor 引起畸变的晶体zK'=k'-kz

rAr

tφ=2πK'·r=2πs·r=

Ggg

e2iszdz柱 g

t0I0

2

sinst

21 1

yticalgKyticalgKgedKeg

g 1g(ssin2g等厚条纹（衍射强度 yticalInstrumentsandTechnologyfor 1s明场明场

晶粒晶粒晶粒暗场 echnologyor echnologyor等倾条纹（衍射强度随样品位向的变化 当s=1/t yticalInstrumentsandTechnologyfor gyor 振荡周期为 yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor 与固体样作用时产生的信特征X yticalInstrumentsandTechnologyfor 背散射电Backscattered弹性背散射电原子核撞散射角大于非弹性背散射电核外电子撞改变方向、损失能 yticalInstrumentsandTechnologyfor 背散射电子 yticalInstrumentsandTechnologyfor 二次电Secondary 能量较低，一般不超过50eV yticalInstrumentsandTechnologyfor 二次形貌分电子来自表层5-10nm的深度范围内发射出来，对样品的表面形貌十分二二次电子产额和原子序数之间没有 yticalInstrumentsandTechnologyfor 吸收电Absorbed若样品较厚，入射电子进入样品后，经多次非弹性散射能量损失殆尽而被样品 yticalInstrumentsandTechnologyfor 吸收电子用 时，由于不同原子序数部位二次电子产额基本相等，则产生背散射电子较多的部位其吸收电子的能量较少，反之依然，因此，吸收电子能 yticalInstrumentsandTechnologyfor 透射电Transmited入射电子穿过薄样微区成分分 yticalInstrumentsandTechnologyfor 取决于样品原子序微区元素及成分分 yticalInstrumentsandTechnologyfor 俄歇电Auger取决于特征壳层能平均自由程很小表面层成分分 yticalInstrumentsandTechnologyfor 第二节 yticalInstrumentsandTechnologyfor 一、电子光学系电子电磁透扫描线样品 yticalInstrumentsandTechnologyfor 电子枪Electron yticalInstrumentsandTechnologyfor 电磁透镜Electron径约为50m束 yticalInstrumentsandTechnologyfor 照射在样品上 yticalInstrumentsandTechnologyfor 扫描线圈Scanning 光栅扫描（相貌分析角光栅扫描（电子通道

入 入样分析 光栅扫 角光栅扫 yticalInstrumentsandTechnologyfor 样品室Sample主要功能放置样安置信号探测辅助功能（附件加热和冷却试机械性能试 yticalInstrumentsandTechnologyfor 主要性二次电背散射电吸收电特征X射俄歇电分辨 yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor SEM分辨率测定方在已知放大倍上测到的最小间真空蒸镀金膜样 yticalInstrumentsandTechnologyfor 二放大倍M=AC/ AC在荧光屏上阴极射

在样品表 在阴极射线管荧光屏 yticalInstrumentsandTechnologyfor 第四面形貌衬度原理一.二次电子成像原 yticalInstrumentsandTechnologyfor θ＝ θ＝ yticalInstrumentsand Edgeeffect(secondaryelectronemissiondifferingwithsurface yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor SpecimenICThehighertheacceleratingvoltage,thegreateristheedgeeffect,makingtheedgesbrighter. yticalInstrumentsandTechnologyfor Ti-Fe共晶合 Zr-Ti-Ni合sputteredgoldoncarbon Fracturesurfaceofiron yticalInstrumentsandTechnologyforMaterials yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor 第五节原子序数衬度原理及其 erationregionofbackscatteredelectronsislargerthanthatofsecondaryelectrons,namely,severaltensofnm.Therefore,backscatteredelectronsgivepoorerspatialresolutionthansecondaryelectrons.Butbecausetheyhavealargerenergythansecondaryelectrons,theyarelessinfluencedbycharge-upandspecimen yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor 背散 如果A区的原子序 ，。大于B区的原子序 ，。则A区相对于图象 是亮区，B区为暗区 yticalInstrumentsand Thebackscatteredelectronimagecontainstwotypesofinformation:oneonspecimencompositionandtheotheronspecimentopography.Toseparatethesetwotypesofinformation,apairedsemiconductordetectorisprovidedsymmetricallywithrespecttotheopticalaxis.Additionofthemgivesacompositionimagewhilesubtractiongivesatopographyimage.Andwithcompositionimagesofcrystallinespecimens,thedifferenceincrystalorientationcanbeobtainedastheso-called“channelingcontrast,”byutilizingtheadvantagethatthebackscatteredelectronintensitychangeslargelybeforeandafterBragg’scondition. yticalInstrumentsandTechnologyfor A A B

A B yticalInstrumentsandTechnologyfor 高灵敏度CCD yticalInstrumentsandTechnologyfor 系统扣除背底并经Hough变换，自动 yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor 成像依赖于晶体取向，也称为取向成像显微技术EBSD利用取向成像，可以获得晶粒、亚晶粒或相的形态、利用取向成像，可以获得晶体结构、晶粒取向、相 yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor EBSD技术可选择 yticalInstrumentsandTechnologyfor 晶体的缺陷密度是影 yticalInstrumentsandTechnologyfor Electronic yticalInstrumentsandTechnologyfor功能微区成分分原理 yticalInstrumentsandTechnologyfor 第一节电子探针仪的结构