掃描電子顯微鏡利用電子和物質(zhì)的相互作用，可以獲取被測樣品本身的各種物理、化學(xué)性質(zhì)的信息，如形貌、組成、晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電場或磁場等等。

掃描電子顯微鏡的原理

　　掃描電子顯微鏡是用一束極細(xì)的電子束掃描樣品，在樣品表面激發(fā)出次級電子，次級電子的多少與電子束入射角有關(guān)，也就是說與樣品的表面結(jié)構(gòu)有關(guān)，次級電子由探測體收集，并在那里被閃爍器轉(zhuǎn)變?yōu)楣庑盘?，再?jīng)光電倍增管和放大器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘杹砜刂茻晒馄辽想娮邮膹姸龋@示出與電子束同步的掃描圖像。圖像為立體形象，反映了標(biāo)本的表面結(jié)構(gòu)。為了使標(biāo)本表面發(fā)射出次級電子，標(biāo)本在固定、脫水后，要噴涂上一層重金屬微粒，重金屬在電子束的轟擊下發(fā)出次級電子信號。

納克微束高分辨場發(fā)射掃描電鏡 FE-1050系列（點擊圖片查看更多產(chǎn)品詳情）

掃描電子顯微鏡功能

　　1、掃描電子顯微鏡追求固體物質(zhì)高分辨的形貌，形態(tài)圖像(二次電子探測器SEI)-形貌分析(表面幾何形態(tài)，形狀，尺寸)。

　　2、掃描電子顯微鏡能顯示化學(xué)成分的空間變化，基于化學(xué)成分的相鑒定，如：化學(xué)成分像分布，微區(qū)化學(xué)成分分析。

　?、儆脁射線能譜儀或波譜采集特征x射線信號，生成與樣品形貌相對應(yīng)的，元素面分布圖或者進行定點化學(xué)成分定性定量分析，相鑒定。

　　②利用背散射電子BSE)基于平均原子序數(shù)(一般和相對密度相關(guān))反差，生成化學(xué)成分相的分布圖像。

　?、劾藐帢O熒光，基于某些痕量元素(如過渡金屬元素，稀土元素等)受電子束激發(fā)的光強反差，生成的痕量元素分布圖像。

　?、芾脴悠冯娏?，基于平均原子序數(shù)反差，生成的化學(xué)成分相的分布圖像，該圖像與背散射電子圖像亮暗相反。

　?、堇枚硇娮?，對樣品物質(zhì)表面1nm表層進行化學(xué)元素分布的定性定理分析。

　　3、在半導(dǎo)體器件(IC)研究中的特殊應(yīng)用：

　?、倮秒娮邮猩娏鱁BIC進行成像，可以用來進行集成電路中PN結(jié)的定位和損傷研究。

　?、诶脴悠冯娏鞒上瘢Y(jié)果可顯示電路中金屬層的開、短路，因此電阻襯度像經(jīng)常用來檢查金屬布線層、多晶連線層、金屬到硅的測試圖形和薄膜電阻的導(dǎo)電形式。

　　③利用二次電子電位反差像，反映了樣品表面的電位，從它上面可以看出樣品表面各處電位的高低及分布情況，特別是對于器件的隱開路或隱短路部位的確定尤為方便。

　　4、掃描電子顯微鏡利用背散射電子衍射信號對樣品物質(zhì)進行晶體結(jié)構(gòu)(原子在晶體中的排列方式)，晶體取向分布分析，基于晶體結(jié)構(gòu)的相鑒定。

　　掃描電子顯微鏡對科學(xué)研究與企業(yè)生產(chǎn)都有巨大的作用，在新型陶瓷材料顯微分析中也有廣泛的應(yīng)用。

掃描電子顯微鏡用途

　　掃描電子顯微鏡可以對各種固體樣品表面進行高分辨形貌觀察。大景深圖像是掃描電子顯微鏡觀察的特色，例如：生物學(xué)，植物學(xué)，地質(zhì)學(xué)，冶金學(xué)等等。觀察可以是一個樣品的表面，也可以是一個切開的面，或是一個斷面。冶金學(xué)家已興奮地直接看到原始的或磨損的表面。可以很方便地研究氧化物表面，晶體的生長或腐蝕的缺陷。它一方面可更直接地檢查紙，紡織品，自然的或制備過的木頭的細(xì)微結(jié)構(gòu)，生物學(xué)家可用它研究小的易碎樣品的結(jié)構(gòu)。例如：花粉顆粒，硅藻和昆蟲。另一方面，它可以拍出與樣品表面相應(yīng)的立體感強的照片。

　　在掃描電子顯微鏡應(yīng)用中，很多集中在半導(dǎo)體器件和集成電路方面，它可以很詳細(xì)地檢查器件工作時局部表面電壓變化的實際情況，這是因為這種變化會帶來象的反差的變化。焊接開裂和腐蝕表面的細(xì)節(jié)或相互關(guān)系可以很容易地觀察到。利用束感生電流，可以觀測半導(dǎo)體P-N結(jié)內(nèi)部缺陷。

　　電子束與樣品作用區(qū)內(nèi)，還發(fā)射與樣品物質(zhì)其他性質(zhì)有關(guān)信號。例如：與樣品化學(xué)成分分布相關(guān)的，背散射電子，特征X射線，俄歇電子，陰極熒光，樣品吸收電流等;與樣品晶體結(jié)構(gòu)相關(guān)的，背散射電子衍射現(xiàn)象的探測;與半導(dǎo)體材料電學(xué)性能相關(guān)的，二次電子信號、電子束感生電流信號;在觀察薄樣品時產(chǎn)生的透射電子信號等。目前分別有商品化的探測器和裝置可安裝在掃描電子顯微鏡樣品分析室，用于探測和定性定量分析樣品物質(zhì)的相關(guān)信息。

　　掃描電子顯微鏡對于固體材料的研究應(yīng)用非常廣泛，沒有任何一種儀器能夠和其相提并論。對于固體材料的全面特征的描述，掃描電子顯微鏡是至關(guān)重要的。