電鏡學(xué)堂 | 細(xì)談二次電子和背散射電子（四）---總結(jié)篇

前三章我們?cè)敿?xì)介紹和分析了在各種模式下，二次電子和背散射電子以及各種襯度之間的特點(diǎn)，本章節(jié)內(nèi)我們會(huì)對(duì)這些內(nèi)容行回顧和總結(jié)。

信 號(hào) 類 型

二次電子（SE）按照其產(chǎn)生的原理可以分成 SE1、SE2、SE3 和 SE4，但是在實(shí)際使用的時(shí)候會(huì)發(fā)現(xiàn)難以對(duì) SE1～SE4 進(jìn)行嚴(yán)格的區(qū)分，因此我們把 SE 分成更加實(shí)用、更容易從操作上掌握的低角 SE、高角 SE 和軸向 SE 這三種 SE 信號(hào)。

襯度類型

        前面我們?cè)敿?xì)了解各個(gè)信號(hào)在襯度上的特點(diǎn)，那接下來我們反過來思考一下：為了獲得各種類型的襯度，或者針對(duì)不同的試樣和不同的目的，應(yīng)該如何選擇合適的信號(hào)進(jìn)行采集以獲得最佳的效果呢？

1.   對(duì)于不追求超高分辨率的形貌襯度圖像，立體感有時(shí)顯得格外重要。此時(shí)，可以優(yōu)先選擇Topo-BSE信號(hào)來獲得極具立體感的襯度；其次可以選擇低角SE以及低角BSE信號(hào)。

2.   如需獲得高分辨的形貌襯度圖像，應(yīng)該優(yōu)先選擇軸向SE和高角SE信號(hào)，其次可以選擇中角BSE信號(hào)。

3.   如需獲得非常純的成分襯度圖像，而不希望有其它襯度的干擾，可以優(yōu)先選擇高角BSE和Low-Loss BSE信號(hào)。

4.   如需獲得兼有形貌和成分襯度的圖像，可以選擇低角BSE、中角BSE信號(hào)，有時(shí)候減速模式下的信號(hào)也可以兼有形貌和成分襯度。

5.   如需獲得非常表面的成分襯度，如表面污染，二維材料等，可以優(yōu)先選擇軸向SE、高角SE信號(hào)，其次可以選擇Low-LossBSE以及減速模式下的電子信號(hào)。

6.   如果不想獲得非常敏感的形貌，比如拋光質(zhì)量不夠理想的金相試樣，想要進(jìn)一步減弱劃痕影響，可以選擇高角BSE和Low-Loss BSE信號(hào)，其次選擇中角BSE信號(hào)。

7.   如需獲得較深處的成分信號(hào)，除了提高加速電壓之外，也應(yīng)該優(yōu)先選擇低角BSE和低角SE信號(hào)。

8.   如需獲得不同晶粒取向的通道襯度，優(yōu)先選擇立體角最大的低角BSE信號(hào)。

9.   對(duì)于很多半導(dǎo)體試樣，如果要想獲得電位襯度，優(yōu)先選擇軸向SE和高角SE信號(hào)。

10、如需降低荷電效應(yīng)影響，有點(diǎn)選擇Topo-BSE和低角BSE信號(hào)，其次選擇低角SE和中角BSE，而避免高角和軸向SE信號(hào)。

　　這里只列舉了一些常見的情況，對(duì)于不同的試樣或者觀察目的，我們要根據(jù)這些信號(hào)的特點(diǎn)進(jìn)行靈活運(yùn)用。甚至當(dāng)只采集一個(gè)信號(hào)達(dá)不到目的時(shí)候，要利用探測(cè)器信號(hào)混合功能來進(jìn)一步獲得更理想的效果。

歸納一下，可參見以下表格：：

信號(hào)和探測(cè)器的選擇

　　電鏡觀察中存在這么多的信號(hào)，那究竟用什么類型的探測(cè)器來區(qū)分這些信號(hào)呢？對(duì)于現(xiàn)在大部分場發(fā)射電鏡來說，四探測(cè)器已經(jīng)成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的配置，即樣品室一個(gè)ETD探測(cè)器，一個(gè)極靴下方的BSE探測(cè)器，鏡筒內(nèi)有兩個(gè)探測(cè)器。樣品室的兩個(gè)探測(cè)器基本上差別不大，鏡筒內(nèi)的探測(cè)器會(huì)根據(jù)物鏡的類型以及各廠家的一些特殊技術(shù)而有所差別。不過論共性而言，鏡筒內(nèi)的兩個(gè)探測(cè)器，普遍一個(gè)位置相對(duì)較高，一個(gè)位置相對(duì)較低。

        一臺(tái)電鏡根據(jù)自身的設(shè)計(jì)情況以及工作條件，能夠分離出九種電子信號(hào)中的部分信號(hào)。粗略的進(jìn)行歸納，可以總結(jié)為下表3。（不過需要注意的是，雖然有的探測(cè)器在表格中顯示可以采集多種信號(hào)，但是這只是對(duì)大部分電鏡做的一個(gè)歸納。對(duì)于一臺(tái)具體的電鏡而言，并不一定能夠?qū)崿F(xiàn)所有功能）。

表3

總   結(jié)

最后用一首七律對(duì)所有章節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行一個(gè)總結(jié)，希望大家能夠?qū)?SE、BSE 信號(hào)以及各種襯度之間的關(guān)系能夠有更深刻的理解，在電鏡觀察中獲得更好的結(jié)果。