SEM是"扫描电子显微镜"(Scanning Electron Microscope)的缩写,是一种利用聚焦电子束扫描样品表面、通过检测电子信号成像的高分辨率显微技术。其核心原理及特点如下:
1. 工作原理:通过电子枪发射高能电子束,经电磁透镜聚焦成纳米级束斑,扫描样品表面时激发二次电子、背散射电子等信号,探测器接收后转换为图像。
2. 分辨率优势:可达1nm以内,远超光学显微镜(约200nm),因电子波长比可见光短多个数量级。
3. 景深大:比光学显微镜高100倍以上,适合粗糙表面三维形貌观察。
4. 信号多样性:
- 二次电子(SE):反映表面形貌。
- 背散射电子(BSE):体现原子序数衬度。
- X射线能谱(EDS):用于元素成分分析。
扩展技术:
环境SEM(ESEM):允许样品在低真空或湿润状态下观测,适用于生物等非导电样品。
聚焦离子束-SEM联用(FIB-SEM):结合离子束切割与电子成像,实现三维重构。
应用领域:
材料科学(断裂面分析、纳米材料表征)。
生命科学(细胞超微结构观察,需镀膜处理)。
半导体工业(芯片缺陷检测)。
注意:SEM需真空环境,导电性差的样品需喷镀金/碳膜以避免电荷积累。
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