背散射电子成像在纳米多层膜形貌观察中的应用

发布时间：2025-01-04 03:03

　　 本文以背散射成像技术在扫描电镜观察纳米多层膜形貌中的应用为背景,简要介绍了扫描电子显微镜背散射电子成像的工作原理,并从分析准确度、分辨率及取出角对背散射电子成像影响的3个角度研究了其在纳米多层膜表面形貌观察中的应用.结果表明:利用扫描电镜背散射电子成像技术可有效表征纳米多层膜样品微区成分变化,能够快速了解样品的组成和结构特征,其分析准确度、分辨率均在纳米量级.该方法可为纳米多层膜调制结构的表征及鉴别提供快速、简便、有效的分析手段.同时,对该技术的探讨将帮助物理学专业学生更好的理解背散射现象的物理机制,帮助材料专业的学生更好的应用该表征技术.

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【部分图文】：

图1 电子的库仑散射

存在被样品原子核反弹回的大角度向后散射的人射电子,也就是存在着“背散射”.而扫描电镜的BSE分析正是利用这种被反弹回的、携带样品成分信息的电子,来表征样品微区成分衬度.背散射电子成像的衬度主要取决于3种因素[4]:1)原子序数衬度.依据卢瑟福公式可知,原子序数Z越大,通过准....

图2 TiN/Ag纳米多层膜的SE和BSE像

图2为对多弧离子镀技术制备的TiN/Ag(非金属/金属)纳米多层膜的断面结构分别进行二次电子像、背散射电子像分析结果图.从二次电子图像上,可观察到TiN/Ag断面的多层结构,但TiN与Ag两个组分之间界限不清;而通过背散射电子图可观察到不同组分的分布情况.根据原子序数差异,发现....

图3 TiB2/ZrO2纳米多层膜的SE和BSE像

图3为对磁控溅射技术制备的TiB2/ZrO2(非金属/非金属)纳米多层膜的断面结构分别进行二次电子像和背散射电子像分析的结果图.TiB2/ZrO2纳米多层膜的设计周期为20,过渡层厚度20nm,TiB2/ZrO2单周期设计厚度34nm(其中TiB2为30nm,ZrO2为4....

图5 TiB2/ZrO2纳米多层膜在不同取出角下的BSE像

2.3取出角对背散射信号影响的探讨图5为HITACHISU8010型场发射扫描电子显微镜上位探测器捕获到的样品同一位置、不同取出角度(0°、10°、40°、90°)的背散射电子像照片.其中,图5(0°)下方标尺段显示出的LA0(U)表示该图为SE+BSE信号模式下,上位探测器....

本文编号：4022807