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SEMで見ているもの、見えるもの(2) 反射電子

試料に電子線を照射した際、色々な信号が発生します。SEMは、そのうちの二次電子線を観察する手法ですが、もう一つ、反射電子検出器により、反射電子でも像が確認できます。
照射した電子線が試料中の別の電子を叩き出したのが二次電子となります。これに対し、照射した電子が試料表面で反射されたもの(実際には後方散乱ですが)、これが反射電子となります。反射電子は試料を構成する元素により発生量が異なり、原子番号が大きいほど発生量が多くなる性質を持っているため、試料中の組成分布を確認する手法として良く使われます。このコントラスト(原子番号が大きいほど信号量が大きい)は、TEMのHAADF像:Zコントラストにとても似ています。反射電子像及び二次電子像の見え方の違いの例及び、両者の比較表をご紹介します。

■ 二次電子像と反射電子像の比較
  二次電子像(SE) 反射電子像(BSE)
情報深さ(脱出深さ) 試料表面数nm 二次電子よりかなり深い
(~100nm~)
電子のエネルギー
チャージアップ 影響を受けやすい 影響を受けにくい
特徴 試料表面の表面形状に敏感 試料の組成変化に敏感
その他   表面凹凸の情報も取得可
■ 反射電子像(BSE)と二次電子像(SE)
反射電子像(BSE)と二次電子像(SE)

上記の像は、Al中にZrが凝集した試料を、反射電子像と二次電子像で観察したものです。上の反射電子像では、Zrの凝集体が、白いコントラストで確認されています。これに対し、下の二次電子像では、Al粒子の表面形状が確認できるのがわかります。

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