透過型電子顕微鏡の分解能に影響を与える要因は何ですか?

Feb 07, 2023

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透過型電子顕微鏡の分解能に影響を与える要因は何ですか?

 

A. 入射電子ビームスポット径:走査型電子顕微鏡の分解能の限界です。 一般に、熱陰極電子銃の最小ビームスポット径は6nmまで小さくすることができ、電界放出型電子銃はビームスポット径を3nmよりも小さくすることが可能である。


B. サンプル内での入射電子ビームの膨張効果: 拡散の程度は、入射ビーム電子のエネルギーとサンプルの原子番号に依存します。 入射ビームのエネルギーが高くなるほど、試料の原子番号が小さくなり、電子ビームの体積が大きくなり、電子ビームの拡散により信号が発生する面積が増加するため、分解能が低下します。


C. 使用されるイメージング方法と変調信号: 二次電子が変調信号として使用される場合、その低エネルギー (50 eV 未満) と短い平均自由行程 (約 10-100 nm) により、表面層のみが撮影されます。 50-100 nmの深さ範囲の二次電子は試料表面からしか抜け出すことができず、散乱の発生数も非常に限られており、基本的に横方向への広がりはありません。 したがって、二次電子像の分解能はビームスポットの直径とほぼ同じになります。 後方散乱電子を変調信号として使用する場合、後方散乱電子のエネルギーは比較的高く、透過能力も強いため、サンプル内のより深い領域(有効深さの約30パーセント)から逃げることができます。 この深さ範囲では、入射電子はかなり広い横方向の広がりを持っているため、反射電子画像の解像度は二次電子画像の解像度よりも低く、通常は約 500-2000 nm です。 電子の吸収、X 線、陰極蛍光、ビーム誘起コンダクタンスまたは電位などの他の動作モードが変調信号として使用される場合、信号は電子ビーム散乱領域全体から得られるため、得られる走査画像の解像度は比較的低くなります。 、通常はl 000 nmまたはl 0000 nm以上です。

 

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