SEM掃描電鏡eds能譜分析

SEM/EDS介紹

掃描電子顯微鏡(SEM)是用細(xì)聚焦的高能電子束轟擊試樣表面，通過電子與試樣相互作用產(chǎn)生的二次電子、背散射電子信息對試樣表面或斷口進行微區(qū)形貌及結(jié)構(gòu)的觀察 。現(xiàn)在的SEM一般都與EDS組合，利用EDS進行元素成分定性、定量分析；可應(yīng)用于材料高分辨成像、電子產(chǎn)品如PCB板/FPC、半導(dǎo)體，光電材料、通訊行業(yè)材料形貌/腐蝕/微污染分析，微區(qū)元素打點分析/特定元素沿深度方向的線掃描，元素的面分布。

掃描電子顯微鏡的原理是基于電子和物質(zhì)之間的相互作用。當(dāng)高能入射電子轟擊物質(zhì)表面時，激發(fā)區(qū)會產(chǎn)生二次電子、X光信號、背散射電子、透射電子， 以及在可見、 紫外、 紅外光區(qū)域產(chǎn)生的電磁輻射?；谛盘枏姸?，可以形成形態(tài)照片，以在高倍率下觀察表面形態(tài)。原則上，通過利用電子和物質(zhì)之間的相互作用，可以獲得被測樣品本身的各種物理、化學(xué)性質(zhì)的信息。

能譜儀的工作原理：探頭接收特征X射線信號→ 轉(zhuǎn)換特征X射線光學(xué)信號為不同高度的電脈沖信號→ 放大器放大→ 多通道脈沖分析儀把代表不同能量(波長)X 射線的脈沖信號按高度編入 不同頻道→在熒光屏上顯示譜線→利用計算機進行定性和定量計算。能譜儀通常作為掃描電子顯微鏡的附屬配件，搭配掃描電子顯微鏡使用。

能譜儀（EDS)的結(jié)構(gòu)

通過掃描電子顯微鏡和搭配使用的能譜儀，可以用來觀測芯片內(nèi)部層次和測量各層厚度、觀測并拍攝局部異常照片和測量異常尺寸、測量芯片關(guān)鍵尺寸線寬和孔徑、定性和定量分析異常污 染物的化學(xué)元素組成。

能譜儀（EDS)的特點

優(yōu)點

1）快速并且可以同時探測不同能量的X-光能譜

2）接受信號的角度大。

3）儀器設(shè)計較為簡單4)操作簡單

缺點

1）能量解析度有限

2）對輕元素的探測能力有限

3）探測極限

4）定量能力有限

SEM/EDS分析手段

該儀器主要用于分析和研究無機材料的微觀結(jié)構(gòu)和成分，其功能包括：

（1）電子衍射：選區(qū)衍射、微束衍射、會聚束衍射；

（2）成像：明場像（BF）、暗場像（DF）、衍射像、高分辨像(HREM)、掃描透射像，環(huán)角暗場像（HAADF）；

（3）微區(qū)成分：EDS能譜的點、線和面分析；

SEM/EDS應(yīng)用范圍

（1）材料范圍：除磁性材料之外的任何無機材料，包括粉體、薄膜和塊材；不適用于有機和生物材料。

（2） 表征范圍：微觀形態(tài)、粒度、微區(qū)組成、元素分布元素價態(tài)和化學(xué)鍵、晶體結(jié)構(gòu)、相組成、結(jié)構(gòu)缺陷、晶界結(jié)構(gòu)和組成等。

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