Điện tử thứ cấp trong kính hiển vi điện tử quét SEM

Điện tử thứ cấp (SE – Seconds Electrons) trong kính hiển vi điện tử quét (SEM – Scanning Electron Microscope) là các electron phát ra từ bề mặt mẫu khi bị chùm electron sơ cấp chiếu vào.

Tóm tắt nội dung

Tổng quan về điện tử thứ cấp trong kính hiển vi điện tử quét

Điện tử thứ cấp trong SEM là gì?

Đăc điểm chính:

Các tín hiệu điện tử thử cấp chỉ phát ra từ lớp bề mặt mẫu rất mỏng (khoảng vài nanomet)

SE có vai trò quan trọng trong việc tạo ảnh SEM với độ phân giải cao và cấu trúc chi tiết của bề mặt mẫu

Có năng lượng thấp ( <50eV)

Nguyên lý hoạt động của điện tử thứ cấp

Sau khi bắn chùm electron cơ cấp có năng lượng 0.1 – 30eV vào mẫu. Sau khi va chạm với bề mặt mẫu, xảy ra hiện tượng va chạm không đàn hồi, năng lượng từ các electron cơ cấp được truyền cho các electron trong mẫu.Các electron sát với bề mặt mẫu hấp thụ đủ năng lượng, chúng có thể bị bắn ra ngoài tạo thành electron thứ cấp. Các electron mang tín hiệu thoát ra khỏi bề mặt mẫu, được đầu dò SE thu lại và xử lý tín hiệu trả lại hình ảnh SEM

Vai trò của điện tử thứ cấp trong SEM

Hình ảnh có độ phân giải cao: Vì SE có độ phân giải thấp, phát ra từ bề mặt mẫu, sẽ giúp tạo hình ảnh rõ nét, chi tiết
Độ tương phản địa hình: Các vùng địa hình cao hơn, có các mũi nhọn, điểm nhô ra sẽ phát ra nhiều SE hơn tạo ra các vùng sáng rõ trên hình ảnh
Hình ảnh có chiều sâu: Nhờ sự thay đổi cường độ tín hiệu điện tử thứ theo độ cao bề mặt, nên tạo hình ảnh có chiều sâu

Các yếu tố ảnh hưởng đến tín hiệu điện tử tứ cấp

Khi sử dụng cường độ điện áp thấp (~1-5eV) các electron sơ cấp ít xuyên sâu vào trong mẫu, chỉ tác động lên các electron gần bề mặt, cho tín hiệu SE nhiều hơn. Khi sử dụng điện áp cao sẽ xuất hiện cả các tín hiệu tán xạ ngược phát ra từ trong mẫu.

Các vật liệu có số hiệu nguyên tử thấp như Carbon hay Silic sẽ phát ra nhiều tín hiệu SE hơn vật liệu có số nguyên tử cao.

Góc tới của chùm electron sơ cấp cũng ảnh hưởng tới số lượng SE phát ra từ mẫu. Góc tới các lớn, tín hiệu SE phát ra càng nhiều.

Các tín hiệu điện tử thứ cấp rất cơ bản trong kính hiển vi điện tử quét SEM, nên ứng dụng của điện tử thứ cấp cũng rất phổ biến. Tín hiệu điện tử thứ cấp cung cấp rõ nét và chi tiết hình ảnh bề mặt vật liệu ở độ phân giải cực cao. Trong các điều kiện tối ưu, độ phân giải hình ảnh từ tín hiệu điện tử thứ cấp xuống đến 1nanomet. Từ đó có thể phân tích hình thái của vật liệu, cung cấp hình dạng, kích thước, địa hình cũng như sự phân bố của các hạt.

Tổng quan tín hiệu SE được ứng dụng để quan sát cấu trúc vi mô trong ngành công nghiệp vật liệu, phân tích hình thái trong sinh học, kiểm tra lỗi, khuyết tật, quan sát mạch trong ngành công nghiệp bán dẫn và nghiên cứu cấu trúc hạt và bề mặt vật liệu nano.

Để biết thêm về tính năng máy và quy trình thử nghiệm, cũng như sử dụng dịch vu đo mẫu trên kính hiển vị điện tử quét SEM, vui lòng liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ trực tiếp.