기기분석과 주사전자현미경

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기기분석과 주사전자현미경에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

된다.
Elastic Scattering (backscattered electron)전자의 속도나 에너지를 잃지 않은 채 방향만을 바꾼 전자. 전자가 시편내 원자핵과 충돌하거나 혹은 매우 가깝게 통과할 때 발생만일 backscattered electron이 전자현미경의 내부 부품을 때릴 때에도 역시 2차전자를 방출시켜 최종 image에 noise로 작용.
Inelastic Scattering비탄성산란시에는, 입사비임이 시편의 원자와 상호작용하여 입사빔 보다 낮은 에너지의 전자 혹은 2차전자를 방출시킨다. 2차전자들은 0에서 50eV까지의 에너지를 가지며 이러한 2차전자들이 detector에 의하여 취합되어 image를 형성한다.

2차전자

SEM 영상의 입체감:
시편의 구조적 특징들로 인한 contrast의 차이에 기인하며, 시편의 서로 다른 부위에서 발생하는 2차전자의 수가 서로 다르기 때문에 contrast가 발생한다. 많은 수의 2차전자 개수가 많으면밝고, 2차전자의 개수가 작아지면어두워진다.
2차전자를 발생시키는 효율(yield of secondary electrons) :
입사전자빔이시편의 면과 이루는 각도로서입사각이 90°면전자비임이 시편내로 깊게 침투하고, 시편 내부에서 발생한 2차전자들이 시편 바깥으로 탈출 불가능하다. 작은 입사각에서는전자빔의 침투 깊이가 낮고2차전자들은 증가한다.
2차전자 detector에 대한 시편부위의 topologyEx) 둥글게 생긴 물체가 납작한 물체보다 전자비임에 대하여 작은 각도로 위치할 가능성이 높으므로 둥글게 생긴 물체의 바깥쪽으로 둥글게 생긴 영역이 뚜렷이 나타나는데, 이는 2차전자 발생 효율이 높기 때문이다.

Edge effect :
돌출된 얇은 시편부위는 평탄한 시편부위보다 밝게 나타남. 돌출된 부위에서 2차전자들이 시편 밖으로 탈출할 확률이 높고, 가속전압을 높이면 전자비임이 침투하는 깊이가 증가하므로 contrast가 감소하지만 시편의 모든 형상(topology)로부터 2차전자들이 방출될 확률을 증가시킬 수 있다. 만일 SEM관찰중에 더 높은 contrast가 요구될 시에는 가속전압을 낮추어 contrast를 증가시킬 수 있다. 불완전하게 coating된 시편이나 접지가 완전히 되지 않은 시편에서는 하전이 축적되어 contrast가 증가할 수 도 있으나 전체적인 영상의 질은 감소하게 된다. Coating이 불완전하면 입사빔으로부터 시편의 coating이 안된 부위에 정전하가 축적되어 밝게 보이게 되고 접지가 불안하면 축적된 전하들을 빨리 분산시키지 못하여 밝게 보인다.

2차전자 Detector

S/N ratio (signal to noise ratio) : Aperture size ↑Working distance ↓2차전자 ⇒ Faraday cage (-100V~300V) ⇒ Detector(+12,000V )
2차전자가 scintillator 물질에 충돌하여 빛을 방출하면, 이 빛은 lucite나 quartz로 구성된 light guide를 따라서 이동한 뒤, 이 빛이 photomultiplier의 끝에 위치한 photocathode을 때리게 된다. Photocathode는 빛이 충돌하면 전자를 방출하는 물질로 coating이 되어있으므로, 여기에서 나온 광전자들(photoelectrons)이 전자들의 개수를 비례적으로 증가시키는 photomultiplier에 들어간다.Photomultiplier에 의해서 발생된 약한 전압은 SEM의 preamplifier와 amplifier에 들어가서 약한 신호를 강하게 전기적으로 바뀐다.

JEOL JSM-6400

JEOL JSM-6400 의 구성

키워드

기기분석,   주사전자현미경