材料分析方法

質(zhì)厚襯度與復(fù)型技11.2.1 yticalInstrumentsandTechnologyfor 元素的種類不同對(duì)電子的散射能力就不同。 yticalInstrumentsandTechnologyfor dTechnologyfor 切片薄 工序 +線切割機(jī)機(jī)械研磨法(70um, 化學(xué)拋光法 yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor 衍射襯度成像原 物物 IBI0 yticalmnts薄膜樣品的衍射襯度小 yticalInstrumentsandTechnologyfor 意地傾斜，以便利用晶向的變化選擇 yticalInstrumentsandTechnologyfor 衍襯理論簡(jiǎn) yticalInstrumentsandTechnologyfor 2.既然入射電子受到原子散射作用，則由于強(qiáng)烈動(dòng)力學(xué)相互作用使得在晶體內(nèi)過(guò)程中透射波和衍射波的強(qiáng)度發(fā)生周 yticalInstrumentsandTechnologyfor 衍射光 振幅變 強(qiáng)度變 yticalInstrumentsandTechnologyfor 消光距離ξg的性 yticalInstrumentsandTechnologyfor 入射電子波在樣品內(nèi)過(guò)程中，強(qiáng)度的衰減可 yticalInstrumentsandTechnologyfor

I

yticalInstruments

g

Ig1Ig2

在獲得電子顯微像時(shí)，通常采束成像條件：即除透射外，只有一個(gè)強(qiáng)衍射束，且讓它偏離精確的布實(shí)際上，要做到這兩條是非常的，只能盡可能地調(diào) yticalInstrumentsandTechnologyfor 在很薄的樣品中，無(wú)論是透射 yticalInstrumentsandTechnologyfor 引起畸變的晶體zK'=k'-kz

rAr

tφ=2πK'·r=2πs·r=

Ggg

e2iszdz柱 g

t0I0

2

sinst

21 1

yticalgKyticalgKgedKeg

g 1g(ssin2g等厚條紋（衍射強(qiáng)度 yticalInstrumentsandTechnologyfor 1s明場(chǎng)明場(chǎng)

晶粒晶粒晶粒暗場(chǎng) echnologyor echnologyor等傾條紋（衍射強(qiáng)度隨樣品位向的變化 當(dāng)s=1/t yticalInstrumentsandTechnologyfor gyor 振蕩周期為 yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor 與固體樣作用時(shí)產(chǎn)生的信特征X yticalInstrumentsandTechnologyfor 背散射電Backscattered彈性背散射電原子核撞散射角大于非彈性背散射電核外電子撞改變方向、損失能 yticalInstrumentsandTechnologyfor 背散射電子 yticalInstrumentsandTechnologyfor 二次電Secondary 能量較低，一般不超過(guò)50eV yticalInstrumentsandTechnologyfor 二次形貌分電子來(lái)自表層5-10nm的深度范圍內(nèi)發(fā)射出來(lái)，對(duì)樣品的表面形貌十分二二次電子產(chǎn)額和原子序數(shù)之間沒(méi)有 yticalInstrumentsandTechnologyfor 吸收電Absorbed若樣品較厚，入射電子進(jìn)入樣品后，經(jīng)多次非彈性散射能量損失殆盡而被樣品 yticalInstrumentsandTechnologyfor 吸收電子用 時(shí)，由于不同原子序數(shù)部位二次電子產(chǎn)額基本相等，則產(chǎn)生背散射電子較多的部位其吸收電子的能量較少，反之依然，因此，吸收電子能 yticalInstrumentsandTechnologyfor 透射電Transmited入射電子穿過(guò)薄樣微區(qū)成分分 yticalInstrumentsandTechnologyfor 取決于樣品原子序微區(qū)元素及成分分 yticalInstrumentsandTechnologyfor 俄歇電Auger取決于特征殼層能平均自由程很小表面層成分分 yticalInstrumentsandTechnologyfor 第二節(jié) yticalInstrumentsandTechnologyfor 一、電子光學(xué)系電子電磁透掃描線樣品 yticalInstrumentsandTechnologyfor 電子槍Electron yticalInstrumentsandTechnologyfor 電磁透鏡Electron徑約為50m束 yticalInstrumentsandTechnologyfor 照射在樣品上 yticalInstrumentsandTechnologyfor 掃描線圈Scanning 光柵掃描（相貌分析角光柵掃描（電子通道

入 入樣分析 光柵掃 角光柵掃 yticalInstrumentsandTechnologyfor 樣品室Sample主要功能放置樣安置信號(hào)探測(cè)輔助功能（附件加熱和冷卻試機(jī)械性能試 yticalInstrumentsandTechnologyfor 主要性二次電背散射電吸收電特征X射俄歇電分辨 yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor SEM分辨率測(cè)定方在已知放大倍上測(cè)到的最小間真空蒸鍍金膜樣 yticalInstrumentsandTechnologyfor 二放大倍M=AC/ AC在熒光屏上陰極射

在樣品表 在陰極射線管熒光屏 yticalInstrumentsandTechnologyfor 第四面形貌襯度原理一.二次電子成像原 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 第五節(jié)原子序數(shù)襯度原理及其 erationregionofbackscatteredelectronsislargerthanthatofsecondaryelectrons,namely,severaltensofnm.Therefore,backscatteredelectronsgivepoorerspatialresolutionthansecondaryelectrons.Butbecausetheyhavealargerenergythansecondaryelectrons,theyarelessinfluencedbycharge-upandspecimen yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor 背散 如果A區(qū)的原子序 ，。大于B區(qū)的原子序 ，。則A區(qū)相對(duì)于圖象 是亮區(qū)，B區(qū)為暗區(qū) yticalInstrumentsand Thebackscatteredelectronimagecontainstwotypesofinformation:oneonspecimencompositionandtheotheronspecimentopography.Toseparatethesetwotypesofinformation,apairedsemiconductordetectorisprovidedsymmetricallywithrespecttotheopticalaxis.Additionofthemgivesacompositionimagewhilesubtractiongivesatopographyimage.Andwithcompositionimagesofcrystallinespecimens,thedifferenceincrystalorientationcanbeobtainedastheso-called“channelingcontrast,”byutilizingtheadvantagethatthebackscatteredelectronintensitychangeslargelybeforeandafterBragg’scondition. yticalInstrumentsandTechnologyfor A A B

A B yticalInstrumentsandTechnologyfor 高靈敏度CCD yticalInstrumentsandTechnologyfor 系統(tǒng)扣除背底并經(jīng)Hough變換，自動(dòng) yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor 成像依賴于晶體取向，也稱為取向成像顯微技術(shù)EBSD利用取向成像，可以獲得晶粒、亞晶?；蛳嗟男螒B(tài)、利用取向成像，可以獲得晶體結(jié)構(gòu)、晶粒取向、相 yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor yticalInstrumentsandTechnologyfor EBSD技術(shù)可選擇 yticalInstrumentsandTechnologyfor 晶體的缺陷密度是影 yticalInstrumentsandTechnologyfor Electronic yticalInstrumentsandTechnologyfor功能微區(qū)成分分原理 yticalInstrumentsandTechnologyfor 第一節(jié)電子探針儀的結(jié)構(gòu)