場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(fesem)是電子顯微鏡的一種。這種顯微鏡分辨率高、景深大、圖像更富立體感、放大倍數(shù)可調(diào)范圍寬等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、無(wú)機(jī)非金屬材料及器件等的檢測(cè)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,高校、科研單位、企業(yè)等大量引進(jìn)了場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡。
這里小編簡(jiǎn)單的介紹一下冷、熱場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡的差別。
首先是電子源,冷熱場(chǎng)發(fā)射源各有優(yōu)勢(shì)。熱場(chǎng)在總發(fā)射電流(total emission current)、大探針電流(maximum probe current)、電子束噪聲(beam noise)、發(fā)射電流漂移(emission current drift)、工作真空(operating vacuum)、陰極還原(cathode regeneration)、對(duì)外部影響的敏感性(sensitivity to external influence)等方面都具有一等的優(yōu)勢(shì)。這些參數(shù)直接影響電鏡的性能;冷場(chǎng)在陰極半徑(cathode radius)、有效電子源半徑(effective source radius)、發(fā)射電流密度(emission current density)、標(biāo)準(zhǔn)亮度(normalised brightness)等方面略勝*。這幾個(gè)參數(shù)總起來(lái)說(shuō)就是冷場(chǎng)發(fā)射陰極的發(fā)射面積較小、能量集中,便于將電子束聚焦于一個(gè)很小的點(diǎn),以提高分辨率。不過(guò)在現(xiàn)代的電鏡技術(shù)條件下,熱場(chǎng)發(fā)射電鏡通過(guò)采取各種有效措施,也能夠?qū)㈦娮邮鴧R聚于一個(gè)理想的點(diǎn),達(dá)到冷場(chǎng)發(fā)射電鏡的分辨率水平。
具體到性能上來(lái)說(shuō),冷場(chǎng)發(fā)射電鏡燈絲要吸附電子槍內(nèi)的殘留氣體,隨著時(shí)間的增長(zhǎng),發(fā)射電流越來(lái)越不穩(wěn)定,需要定時(shí)(大約8小時(shí)一次)進(jìn)行加熱還原(flash,約需半小時(shí)),給使用維護(hù)帶來(lái)不便。而熱場(chǎng)發(fā)射電鏡無(wú)此煩惱。
而從實(shí)際工作上來(lái)講,熱場(chǎng)發(fā)射電鏡電子槍所需的工作真空度較低(≤1x10-8hpa),比較容易達(dá)到,一般只用一級(jí)離子泵就可以了。而冷場(chǎng)電鏡的工作真空度要高1~2個(gè)數(shù)量級(jí),一般要用兩級(jí)離子泵,對(duì)真空密封等要求苛刻。冷場(chǎng)發(fā)射電鏡樣品室的真空度要求也較高,這對(duì)于不太清潔、含水、含油、有氣體析出的樣品,抽真空就很困難。