emissione di campo microscopio elettronico a scansione
Informazioni sulla microscopia elettronica a scansione
In generale, la microscopia elettronica a scansione offre la possibilità di esaminare campioni ad elevatissimi ingrandimenti, che non possono essere raggiunti con i microscopi ottici. A tale scopo, i campioni vengono scansionati linea per linea nel vuoto con un fascio di elettroni in fascio fine (= "scansionato"). Le interazioni con la materia producono diversi segnali che vengono convertiti in informazioni sul cosiddetto valore di grigio e visualizzati su uno schermo.
Mediante lo screening otteniamo i seguenti segnali:
- elettroni secondari (LO SO)
Questi provengono dai nanometri superiori della superficie e riproducono la topografia del campione osservato. Forniscono informazioni sulla struttura della superficie. - elettroni retrodiffusi (elettroni dispersi indietro = BSE)
Questi elettroni sono "retrodiffusi" dal campione. L'intensità di questa retrodiffusione consente di trarre conclusioni sulla distribuzione dei materiali/elementi contenuti nel campione. Quindi danno informazioni sulla composizione della superficie. - Raggi X (spettroscopia di raggi X a dispersione di energia = EDX)
Questi sono usati per l'analisi dei materiali e forniscono informazioni sulla composizione elementare della superficie.
A proposito emissione di campo microscopio elettronico a scansione (FE-SEM)
Fino a Ingrandimento 500.000 e risoluzione massima fino a Limite di risoluzione di 1 nm
FE-SEM offre la possibilità di eseguire esami con un ingrandimento 500.000 del campione. Pertanto, possono essere considerate le strutture più piccole e le nanoparticelle. Il microscopio fornisce immagini ad altissima risoluzione con un limite di risoluzione fino a 1 nm (= nanometro, 1 nm = 0,000001 mm). Ciò significa che due pixel con una distanza di 1 nm possono ancora essere distinti.
immagini 3D
Oltre all'immagine bidimensionale, è possibile la rappresentazione pittorica in formato tridimensionale. I campioni da valutare possono essere esaminati in tempo reale nel formato 3D. Questo apre nuove prospettive sulla struttura delle superfici considerate.
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Rivelatori SE e BSE in fascio
I rivelatori sono utilizzati per "catturare" e visualizzare i segnali prodotti durante la scansione. Questi sono "rivelatori a raggio" perché sono installati all'interno del microscopio - nella colonna. I rivelatori convenzionali sono collegati esternamente al sistema del microscopio. Nel modo in cui i segnali devono viaggiare verso il rivelatore, sono spesso disturbati e forniscono risultati inferiori. Con i rilevatori incorporati all'interno del microscopio, è possibile una maggiore resa del segnale, che sono possibili immagini ad alta risoluzione. Sugli scatti SE, il contrasto è visto nella topografia; Le immagini BSE mostrano il contrasto del materiale. Con FE-REM entrambe le immagini possono essere visualizzate contemporaneamente, z. B. con una diversa rappresentazione del colore, in modo che la sovrapposizione di varie informazioni sia possibile.
EDX analisi elementare
EDX = spettroscopia di raggi X a dispersione di energia
Le informazioni sulla composizione dello strato si ottengono mediante l'analisi dell'elemento EDX. È possibile determinare il tipo e la quantità rispettiva degli elementi chimici di una superficie. Può anche essere mostrato come gli elementi sono distribuiti sulla superficie. Questa analisi è resa possibile dal rilascio di raggi X. Il fascio di elettroni del microscopio colpisce il campione, eliminando gli elettroni dai gusci atomici più profondi della materia. Per colmare lo spazio sul guscio atomico più profondo, gli elettroni degli strati superiori si spostano dietro. "Saltando giù" verso un guscio più profondo, i raggi X vengono rilasciati. Questi raggi sono unici e caratteristici per ciascun elemento, il che rende possibile la definizione. L'analisi elementare EDX è utile per chiarire le composizioni dei livelli e per monitorare le ottimizzazioni dei livelli.
Emettitore di campo Schottky
L'emettitore invia gli elettroni in un fascio verso il campione da esaminare. La particolarità dell'emettitore di campo Schottky è la definizione più precisa del raggio già all'emissione. Il fascio di elettroni può essere meglio focalizzato, specialmente a basse tensioni di accelerazione. (Tensione di accelerazione: il campo elettrico necessario per spostare / "accelerare" gli elettroni). Sono necessarie tensioni di accelerazione basse per studiare campioni sensibili.
Tecnologia di decelerazione del fascio
BDT o BDM: modalità di decelerazione del raggio
La tecnologia di decelerazione del fascio si traduce come "tecnologia di decelerazione del fascio di elettroni". Un campo contatore elettrostatico viene applicato attorno al campione da esaminare, il che garantisce che
- il fascio di elettroni viene decelerato appena prima di colpire il campione e
- viene abbassata l'energia d'urto con cui urta il fascio di elettroni.
Poiché la tecnologia di decelerazione del fascio garantisce che questi processi avvengano poco prima di interferire con il campione, il fascio di elettroni può essere emesso con una tensione elevata. La maggiore precisione del raggio viene mantenuta più a lungo perché la tensione di accelerazione si abbassa solo poco prima di colpire il campione. Un altro vantaggio è che meno effetti di carica rispetto agli "effetti collaterali" si verificano perché l'energia di impatto viene abbassata. Inoltre, i campioni sensibili non sono necessariamente distrutti. Inoltre, i campioni non conduttivi (ad es. Superfici in plastica) possono essere esaminati senza una preparazione approfondita.
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