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掃描電鏡減速模式的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間: 2022-07-19  點(diǎn)擊次數(shù): 1890次
   利用掃描電鏡觀察樣品表面形貌,對(duì)于不耐電子束輻照或?qū)щ娦圆缓玫臉悠罚舨捎幂^高的加速電壓(一般10 kV以上),樣品表面會(huì)出現(xiàn)電荷積累,產(chǎn)生荷電效應(yīng),嚴(yán)重影響觀察。選擇低的加速電壓(一般3 kV以下),可以有效地減少對(duì)樣品的損傷和荷電效應(yīng)。
  雖然低加速電壓有以上優(yōu)點(diǎn),但是低加速電壓比高加速電壓的分辨率低,如雙束電鏡Helios G4 CX的電子束在1kV的分辨率是1.2 nm,而15kV分辨率為0.8 nm。應(yīng)用減速模式(Deceleration Mode)可在保持較高分辨率的同時(shí)又保持低電壓的優(yōu)勢(shì),其原理如圖1所示,即在電子槍發(fā)射電子束時(shí)使用較高的加速電壓(Accelerating Voltage),出極靴后,電子束在樣品臺(tái)和極靴之間的減速電場(chǎng)(Stage Bias)的作用下被迫減速,使實(shí)際到達(dá)樣品的電壓(Landing Voltage)減小。這樣的電子束既保持了高加速電壓的分辨率,又實(shí)現(xiàn)了低加速電壓有效減少對(duì)樣品的損傷和荷電效應(yīng)的能力。雙束電鏡Helios G4 CX在減速模式下的Stage Bias的調(diào)節(jié)范圍為50~4000 V。圖2是應(yīng)用普通模式和減速模式所拍的聚苯乙烯小球的形貌,可以看出減速模式在消除荷電效應(yīng)的同時(shí),還提高了分辨率。
  雖然減速模式有上述優(yōu)點(diǎn),但是其應(yīng)用有很多限制條件。由于減速場(chǎng)是加在樣品臺(tái)上的,因此樣品不能有大的凹凸起伏,最好是薄的(分散在導(dǎo)電膠帶或液體導(dǎo)電膠或硅片上的粉末樣品),樣品臺(tái)邊緣附近減速場(chǎng)不均勻,所以要將樣品放在樣品臺(tái)中間,開(kāi)啟減速場(chǎng)之前,樣品臺(tái)不應(yīng)有傾轉(zhuǎn)角(Stage Tilt=0o),也不能插入EasyLift納米機(jī)械手或GIS-Pt,這些都會(huì)導(dǎo)致電場(chǎng)發(fā)生畸變,產(chǎn)生不可校正的圖像像差。開(kāi)了減速場(chǎng)之后,也無(wú)法使用離子束成像或加工。
 
 
 
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