Экзамен / Доп. вопросы / К предыдущим / 13
.docx13. Электронный пучок, используемый в растровом электронном микроскопе, по-существа представляет собой электрический ток. То есть, за время t к образцу подводится электрический заряд Q = It, где I – ток электронного зонда. Сумма коэффициентов вторичной электронной эмиссии и обратного рассеяния электронов при энергии электронов зонда около 20 кэВ всегда меньше единицы. Но в таком случае, если нет других путей стока заряда, в образце должен накапливаться избыточный отрицательный заряд. Как происходит в реальном эксперименте?
Взаимодействие электронов с веществом.
В реальном эксперименте электроны зонда (пучка) взаимодействуют с материалом образца и генерируют различные типы сигналов: вторичные электроны, обратноотраженные электроны, Оже-электроны, рентгеновское излучение, световое излучение (катодолюминесценция) и т. д. Эти сигналы являются носителями информации о топографии и материале образца.
РЭМ оснащаются детекторами позволяющими отобрать и проанализировать излучение возникшее в процессе взаимодействия и частицы, изменившие энергию в результате взаимодействия электронного зонда с образцом. Разработанные методики позволяют исследовать не только свойства поверхности образца, но и визуализировать информацию о свойствах подповерхностных структур.
Основные типы сигналов, которые генерируются и детектируются в процессе работы РЭМ:
-
вторичные электроны (ВЭ, режим рельефа)
-
отражённые электроны (ОЭ, режим контраста по среднему атомному номеру, а так же режим рельефа)
-
прошедшие через образец электроны, в случае установленной STEM-приставки (чаще используется для исследования органических объектов)
-
дифракции отражённых электронов (ДОЭ)
-
потери тока на образце (ПЭ или детектор поглощенных электронов)
-
ток, прошедший через образец (ТЭ или детектор прошедших электронов)
-
характеристическое рентгеновское излучение (РСМА или ренгеноспектральный микроанализ, ВДА или волнодисперсионный анализ)
-
световой сигнал (КЛ или катодолюминесценция).
Так же, в твердых телах (после оже-испускания) приводит к перераспределению зарядов и возникающая при этом поляризация увеличивает энергию эмитируемых электронов по сравнению со свободными атомами. Этот сдвиг в некоторых случаях может достигать 10-20 эВ.
Ну и никто не отменял затраты энергии на рассеивание в образце.