現(xiàn)代材料檢測_8章se(編輯修改稿)
2025-06-19 09:30 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 圖像 。 一般情況下 ， SEM景深比 TEM大 10倍 ， 比光學(xué)顯微鏡 （ OM） 大 100倍 。 (4)保真度好 樣品通常不需要作任何處理即可以直接進行觀察 ， 所以不會由于制樣原因而產(chǎn)生假象 。這對斷口的失效分析特別重要 。 (5)樣品制備簡單 樣品可以是自然面 、 斷口 、 塊狀 、 粉體 、 反光及透光光片 ， 對不導(dǎo)電的樣品如塑料 、 礦物只需蒸鍍一層 20nm的導(dǎo)電膜 。 通常采用二次電子發(fā)射系數(shù)較高的 金銀或碳膜 做導(dǎo)電層 . 另外 ， 現(xiàn)在許多 SEM具有圖像處理和圖像分析功能 。 有的 SEM加入附件后 ， 能進行加熱 、 冷卻 、 拉伸及彎曲等動態(tài)過程的觀察 。 鍍膜的方法有兩種，一是 真空鍍膜 ， 另一種是 離子濺射 鍍膜。 離子濺射鍍膜 的原理是：在低氣壓系統(tǒng)中，氣體分子在相隔一定距離的陽極和陰極之間的強電場作用下電離成正離子和電子，正離子飛向陰極，電子飛向陽極，二電極間形成輝光放電，在輝光放電過程中，具有一定動量的正離子撞擊陰極，使陰極表面的原子被逐出，稱為濺射 ， 如果陰極表面為用來鍍膜的材料（靶材），需要鍍膜的樣品放在作為陽極的樣品臺上，則被正離子轟擊而濺射出來的靶材原子沉積在試樣上，形成一定厚度的鍍膜層 。 離子濺射鍍膜優(yōu)點是： （ 1）裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，濺射一次只需幾分鐘，而真空鍍膜則要半個小時以上。 （ 2）消耗貴金屬少，每次僅約幾毫克。 （ 3）對同一種鍍膜材料，離子濺射鍍膜質(zhì)量較好，能形成顆粒更細(xì)、更致密、更均勻、附著力更強的膜。 ? 粉體可以直接撒在樣品座的雙面碳導(dǎo)電膠上，用平的表面物體，例如玻璃板壓緊，然后用洗耳球吹去粘結(jié)不牢固的顆粒 ? 也可以將粗顆粒粉體用環(huán)氧樹脂等鑲嵌材料混合后，進行粗磨、細(xì)磨及拋光方法制備 ? 對尺寸小的塊狀樣品可以用環(huán)氧樹脂等鑲嵌后，進行研磨和拋光。 ? 較大的塊狀樣品也可以直接研磨和拋光， 拋光以后必須把拋光粉等污染物用超聲波清洗機清洗干凈 ? 對不導(dǎo)電的樣品，最好在樣品加工完畢后，立即蒸鍍金或者碳等導(dǎo)電膜，鍍膜后應(yīng)馬上分析，避免表面污染和導(dǎo)電膜脫落。一般形貌觀察時，蒸鍍金導(dǎo)電膜，金導(dǎo)電膜導(dǎo)電性好，二次電子發(fā)射率高，可以拍攝出質(zhì)量好的圖象 4. 掃描電鏡應(yīng)用實例 ? 斷口形貌分析 ? 納米材料形貌分析 ? 在微電子工業(yè)方面的應(yīng)用 典型的功能陶瓷沿晶斷口的二次電子像，斷裂均沿晶界發(fā)生，有晶粒拔出現(xiàn)象，晶粒表面光滑，還可以看到明顯的晶界相。 斷口形貌分析 ZnO納米線的二次電子圖像 多孔氧化鋁模板制備的金納米線的形貌（ a）低倍像（ b）高倍像 粉體形貌觀察 α — Al203團聚體 (a)和 團聚體內(nèi)部的一次粒子結(jié)構(gòu)形態(tài) (b) (a) 300 (b) 6000 （ a）芯片導(dǎo)線的表面形貌圖， （ b） CCD相機的光電二極管剖面圖。 在微電子工業(yè)方面的應(yīng)用 SEM與 TEM的主要區(qū)別 ? ★ 在原理上 SEM不是用透射電子成像，而是用二次電子加背景散射電子成像。 ? ★在 儀器構(gòu)造上 光源、真空系統(tǒng)相似，檢測系統(tǒng)完全不同。 本節(jié)重點 掃描電鏡的工作原理 掃描電鏡襯度像（ 二次電子像、背散射電子像） SEM+(WDS+EDS) 2. X 射線譜儀 X射線譜儀的的作用是測量電子與試樣相互作用產(chǎn)生的 X 射線 波長和強度 。 X射線譜儀分為二類 :波長色散譜儀 (WDS)
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