Đề tài: Tìm hiểu về độ phân giải trong SEM

Độ phân giải là thông số tới hạn khống chế sựthực hiện của SEM. Thật vậy,độ phân giải là kếtquả của sự cân đối giữa hiệu ứng quang sai củathấu kính cuối cùng và hiệu ứng nhiễu xạ. Đốivới hầu hết các thiết bị hiện nay, độ phân giải cỡ3,5 – 5 nm• Để đạt độ phân giải siêu cao trong SEM phải tạođược đường kính chùm tia X nhỏ nhất và nguồnđiện tử có độ rọi lớn nhất kết hợp với khả năngthu điện tử thứ cấp phát xạ với hiệu xuất caonhất...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài: Tìm hiểu về độ phân giải trong SEM Tìm hiểu về độ phân giải trong SEM• Gv hướng dẫn:Th.s Nguyễn Thị Ngọc Linh• Sv thực hiện : Nguyễn Thị Nga Độ phân giải trong SEM Khái niệm• Độ phân giải là thông số tới hạn khống chế sự thực hiện của SEM. Thật vậy,độ phân giải là kết quả của sự cân đối giữa hiệu ứng quang sai của thấu kính cuối cùng và hiệu ứng nhiễu xạ. Đối với hầu hết các thiết bị hiện nay, độ phân giải cỡ 3,5 – 5 nm• Để đạt độ phân giải siêu cao trong SEM phải tạo được đường kính chùm tia X nhỏ nhất và nguồn điện tử có độ rọi lớn nhất kết hợp với khả năng thu điện tử thứ cấp phát xạ với hiệu xuất cao nhất Độ phân giải trong SEM a) Sự ảnh hưởng của đường kính chùm điện tử lên độ phân giải• Đường kính chùm điện tử thay đổi khi ta điều chỉnh dòng của kính hội tụ. khi đường kính chùm giảm thì: + Độ phân giải gia tăng + Quang sai của các thấu kính giảm + Dòng điện tử giảm Độ phân giải trong SEM VD về hình ảnh của một vật liệu gốm• Đường kính chùm điện tử • Đường kính chùm tia nhỏ hơn nên hình ảnh điện tử lớn hơn nên hình sắc nét hơn. Dòng chùm ảnh bớt sắc nét hơn, bề điện tử nhỏ đưa đến độ mặt có vẻ phẳng hơn nhiễu xạ thấp và tạo nên các ảnh rõ ràng Độ phân giải trong SEM b) Ảnh hưởng của thế gia tốc lên độ phân giải• Thông thường thế gia tốc • Hình ảnh ở 5kV càng cao (15-30 kV) thì ảnh thu được càng có độ phóng đại lớn và phân giải tốt. Tuy nhiên chọn gia tốc thích hợp lại tùy thuộc chủ yếu vào mẫu thí nghiệm • Hình ảnh ở 25kV + Đối với các vật liệu dẫn điện có thể đo ở thế gia tốc cao + Đối với các vật liệu không dẫn điện (polyme, gốm) thường đo ở thế gia tốc khoảng 10kV Độ phân giải trong SEM c) Ảnh hưởng của kích thước khe vật kính lên độ phân giải và độ sâu trường • Khi khe vật kính được điều chỉnh giảm + Quang sai thấu kính giảm, do đó gia tăng độ phân giải + Giảm dòng điện tử + Giảm góc hội tụ của chùm, nên gia tăng độ sâu trường - Kích thước chùm nhỏ hơn nên- Kích thước chùm lớn hơn nên góc góc hội tụ nhỏ hơn và tăng độ sâu hội tụ lớn hơn và giảm độ sâu trường trường Độ phân giải trong SEM d) Ảnh hưởng của khoảng cách giữa vật kính và mẫu lên độ phân giải và độ sâu trường• Quan sát hình bên+Bên A thể hiện chùm tia tốt vào mẫu+Bên B cần hiệu chỉnh WD (thô)-khoảng cách giữa vật kính và mẫu để chùm tia hội tụ tốt hơn Độ phân giải trong SEM• Khi tăng WD thì: - chiều sâu trường tăng - kích thước điểm hội tụ của chùm điện tử tăng, độ phân giải giảm - gia tăng quang sai Độ phân giải trong SEM• Khi gia tăng WD sẽ gia tăng độ sâu trường, giảm độ phân giải (ảnh của sợi tóc bóng đèn) •Hình 2: kích •Hình 3: kích •Hình 3: kích thước khe là thước khe là thước khe là 200μm, WD là 200μm, WD là 200μm, WD là 10mm 38mm 38mmCảm ơn cô và các bạn đã lắng nghe