场发射扫描电子显微镜观测弱导电金属有机框架材料的参数探究

金属有机框架材料(MOFs)的形貌结构对其性能应用具有很大影响,但MOFs普遍存在导电性差且对电子束敏感等问题,在进行扫描电子显微镜(SEM)测试时容易损伤样品,发生荷电现象.因此摸索合适的测试参数,对获得高质量的MOFs扫描电子显微镜图像具有重要意义.以MIL-101(Cr)、Fe-MOF、Mn-MOF、ZIF-67(Co)这4种典型的MOFs为例,主要探究了加速电压、电子束流、工作距离、探头及喷金对其成像效果的影响.结果表明,升高加速电压可有效提高图像分辨率,但同时电子束穿入深度增大,可能导致电荷击穿效应对其表面结构造成破坏.适当增大束流可提高图像信噪比,但过大的束流会导致纳米颗粒边缘变钝,因此选用0.1~0.4nA中等束流为佳.在选择探头时需注意,艾弗哈特-索恩利探头(ETD)和透镜内二次电子(T2)探头所成图像立体感较好,透镜内背散射电子(T1)探头的立体感弱,但衬度较好,柱内二次电子(T3)探头分辨率最佳,但更容易荷电,显得颗粒扁平.而喷金处理可有效提高样品的导电性.以上结果对使用SEM探究MOFs形貌结构具有一定的借鉴作用.

场发射扫描电子显微镜JSM-IT800(SHL)探测器和观察模式的设置

型号为JSM-IT800(SHL)场发射扫描电子显微镜是日本电子株式会社(JEOL)所推出的扫描电镜。针对不同类型样品的表征需求,该电镜配置有多个探头和多种观察模式。如果熟练掌握这些探头与观察模式的选择与设置方式,能充分发挥该款电子显微镜的优势并能提高样品表征的质量。本文介绍了该款电子显微镜的4种观察模式,并针对不同类型的探头和观察模式,选取具有代表性的扫描电子显微镜图片进行对比,总结探头选择和观察模式的规律,供操作人员和初学者参考。

LEO SUPRA系列热场发射扫描电子显微镜

本文介绍LEOSUPRA系列热场发射扫描电子显微镜的性能及特点 ,主要包括肖特基场发射电子源、电子光学系统以及检测器等。

用于超快扫描电子显微镜的光发射电子枪及电子光学模拟

超快扫描电子显微镜将泵浦探测技术与显微成像相结合,能够实现高时空分辨率下光诱导表面电荷动力学的可视化研究,对于半导体表面态以及光电器件的高分辨检测具有非常重要的意义.本文基于首台全国产化超快扫描电子显微镜的研制工作,阐述了将热发射电子枪改造成光发射电子枪后的参数化设计,定量分析了偏压,阴极、韦氏极、阳极的空间位置与交叉点位置、大小、发散角的依赖关系.分析结果显示,当韦氏极与阳极位置从8 mm调整到23 mm后,通过将灯丝深度从0.65 mm调整至0.45 mm,配合偏压调节可以实现热发射高分辨成像、低工作电压以及光发射的正常使用.此外,也分析了反射镜分布对电子光路的影响,发现当阳极高出反射镜1.4 mm后,图像畸变几乎消失.还研究了偏置电压对脉冲光电子在时域上的影响,结果表明随着偏压的增大,光发射的时间零点会推后且时间展宽变大.这些工作将为后续超快电子显微镜的发展及光发射电子源的设计奠定基础.

场发射扫描电子显微镜

主要技术与性能指标,SEM 5000,电子枪类型:肖特基场发射电子枪,分辨率:1.0 nm@15 kV,SE;1.5 nm@1 kV,SE;0.8 nm@30 kV,STEM,放大倍率:1-2500000×,加速电压:20 V-30 kV,样品台:五轴全自动样品台SEM 4000,电子枪类型:肖特基场发射电子枪,分辨率:1.0 nm@30 kV。

场发射扫描电子显微镜

主要技术与性能指标,KYKY-EM8100,分辨率:0.9 nm@30 kV(SE),1 nm@15 kV(SE),3 nm@1 kV(SE)KYKY-EM8000,分辨率:1.5 nm@15 kV(SE),3 nm@30 kV(BSE),主要应用,材料的微观表征、失效分析、半导体检测、生命科学研究、生物医药材料分析等。

场发射环境扫描电子显微镜上阴极荧光谱仪特点及其在锆石研究中的应用

锆石等测年矿物的阴极荧光(CL)图像分析是矿物微区成分分析和U(Th)-Pb年龄测定及其地质意义讨论的必要性前期工作。文中介绍了一套由场发射环境扫描电子显微镜和高性能阴极荧光谱仪联合构成的CL分析系统，它在CI成像质量、图像分辨率及CL谱分析等方面具有明显优势。利用这一系统获得的锆石高清晰CL图像及CL谱图分析结果显示其在锆石等发光矿物的微区结构特征研究和成因类型鉴别中有广泛的应用前景。

基于扫描电子显微镜的单根一维纳米材料原位场发射性能研究

基于扫描电子显微镜和纳米探针技术,展示了一维纳米材料原位场发射的测量方法和实例。实验以钨针尖为接收极,纳米材料为发射极,通过结合扫描电子显微镜的实时成像功能,纳米探针的精确操纵及电学测量技术以及激光辐照功能,系统研究了极间距离D、形貌变化、吸附气体和激光注入对单根多壁碳纳米管和氧化锌纳米线场发射性能的影响。结果表明,当D远小于纳米材料长度L的3倍时,D越小,开启场强和阈值场强越大,场发射性能越弱。此外,纳米线尖端曲率半径越大,场增强因子越小,场发射性能越弱。研究还发现O2的脱附和激光辐照有助于纳米材料场发射性能的提高。

场发射电子显微镜实验室设计

场发射电子显微镜是新型超高精密的设备 ,其对机房安装环境有特殊要求。为保证这种电子显微镜获得高分辨率图像 ,必须严格控制震动和环境磁场的干扰。本文对场发射电子显微镜实验室的防磁、防震和接地等问题进行分析 ,通过实际施工后的现场检测证实本设计满足了场发射电镜室对环境的技术要求 ,保证了我校两台场发射电镜顺利安装验收。

场发射扫描电镜的科学管理与规范操作

扫描电镜具有分辨率高、信号稳定、操作简便等优点,可观察试样的微观形貌,在材料测试中起着重要的作用。扫描电镜主要由真空系统、电子光学系统、显示系统以及附属设备等组成。随着科技的不断发展,扫描电镜变得越来越普及,多数操作人员缺乏系统性的培训,操作水平参差不齐,对设备维护方面不够了解。以FEI Nova NanoSEM 450型场发射扫描电镜为例,介绍了该设备的一系列科学管理与规范操作方法,以期为相关操作人员提供参考。

基于扫描电子显微镜的二次电子发射系数测量

二次电子发射特性对许多领域的真空器件有着重要的影响,准确测量二次电子发射系数至关重要。本文介绍了一种基于扫描电子显微镜的二次电子发射系数的测量方法。利用扫描电子显微镜电子束流的高稳定性和电子能量的宽范围可调的特性,引入法拉第杯样品台,通过改变电子束扫描速度,放大倍数及聚焦状态等电镜参数,对平滑Ag的二次电子发射系数进行测量。结果显示,平滑Ag的二次电子发射系数不受电镜参数影响,且与参考文献测量结果相符合。本测试方法对于研究材料宽电子能量范围的二次电子发射特性具有重要的参考意义。

HITACHI SU5000热场发射扫描电镜的使用及参数选择

以HITACHI SU5000热场发射扫描电镜为例,以金银核壳纳米棒、ZIF-8、碳酸钙纳米微球和聚苯乙烯微球为研究对象,探讨不同参数对扫描电镜图像质量的影响。结果显示,对于导电性良好的样品,选择较高加速电压搭配适宜束流强度,可得到高分辨率的样品形貌。对于半导体样品,选择合适的电压,根据放大倍数来调整束流强度。对于不导电样品,电压和束流过低,聚焦困难;适当提高加速电压,增加电子束的穿透深度,可显著减少荷电现象,图像质量得到改善。

浅谈扫描电子显微镜的结构及维护

主要介绍了钨灯丝扫描电子显微镜和场致发射扫描电镜基本结构中的异同及性能的差异,并以HI-TACHI S-4700为例介绍了对扫描电子显微镜的维护工作。

冷场发躬扫描电子显微镜

场发射扫描电了显微镜（ScanningElectronMicroscope）是我校于2012年购置的辽西地区唯一一一台冷场发射扫揣电了显微镜，放置于实验管理中心综合实验楼B107室。扫描电r显微镜是一种功能齐全、性能优越、用途J。’泛的一种仪器。

Nova NanoSEM超高分辨率扫描电子显微镜

现代科学技术，特别是纳米技术、半导体等领域的高速发展对微观观察、表征和分析工具提出更高的、更苛刻的要求。目前的场发射扫描电子显微镜对新的应用要求面临越来越多难以克服的障碍，如：样品表面对电子束特别敏感，样品表面容易产生污染，样品不允许进行表面处理，样品上导电材料和非导电材料并存，等等。

不同表面状态下的扫描电子显微镜能谱分析方法

针对样品表面吸附和污染导致扫描电子显微镜能谱仪成像质量和检测精度下降的问题,提出了一种扫描电镜能谱分析方法——吸附表面二次电子发射数值计算模型。首先,采用Polanyi位势理论在Cu表面构造了N_(2)多层吸附模型;其次,考虑吸附对功函数及电子散射过程的影响,采用Monte Carlo方法追踪电子在材料和吸附层内的散射轨迹,建立了电子与N_(2)分子散射模型;最后,将N_(2)多层吸附模型与电子与N_(2)分子散射模型合并,建立了吸附表面二次电子发射的精确模拟模型,用于计算N_(2)吸附分子对能谱的影响规律。数值计算结果表明,当N_(2)分子吸附量增大至3×10^(16)cm^(-2)时,二次电子能谱的最可几能量和半峰宽分别增大了3.16、4.76倍,二次电子比例减少至原来的215。采用所提模型对探测器进行优化设计,能够提高二次电子信号收集效率、降低噪声信号、提高分辨率。相比以往模型,所提模型突破了仅适用于分子吸附量小于3×10^(15)cm^(-2)的限制,并更真实地描述吸附对电子散射的影响,为研究扫描电镜环境下复杂表面状态的能谱提供了可靠的分析方法。

DX-5型实验扫描电子显微镜

本文主要叙述我厂最近试制成的DX-5型扫描电镜的性能,电子光学设计方面的一些考虑。该仪器的二次电子象的分辨率为60A～70A,有较完善的视频信号处理系统,并可配两道X光分光光谱仪一个能谱仪和一个光学显微镜。该仪器是非对称物镜,用通常的对称透镜的计算参数加以修正得到正确的象差系数。物镜磁路用近似场的假设计算。扫描线圈的设计主要在大偏转范围内给出均匀场以减少低放大倍数下的畸变。为了有效的收集二次电子,在样品附近放置一个小电极加上15V～30V的电压。一个意外的噪音来源来之于电子枪附近的背反射电子通过真空管道达探测器。为了实现电子束的合轴,在电子束交叉点附近放置一个电磁对中线圈,加上瓷瓶的精确定位可以方便合轴。文章也叙述了在调试中排除了一些问题后达到60A的分辨率。

扫描电镜中透射-反射式STEM明场成像装置的研制及应用

本文研制了一套透射-反射式扫描透射(STEM)明场成像装置,该装置使用背散射电子探头接收经过铂片反射的透射电子信号,可安装在FEI Quanta FEG系列扫描电镜中实现STEM明场成像。分别以埃洛石、Au@ZIF-8纳米颗粒和喷金乳胶标样验证自制STEM明场成像装置的实用性。结果表明:埃洛石STEM明场像的衬度与透射电镜中STEM明场像一致,管腔和管壁具有明显的衬度差异,可以清晰辨识管腔结构;在Au@ZIF-8纳米颗粒的STEM明场像中,Au颗粒衬度较暗,ZIF-8衬度较亮,通过两者之间的衬度差异可以观察到核壳结构;喷金乳胶标样上纳米金颗粒之间可识别的最小距离为2.03 nm,进一步验证了自制STEM明场成像装置具有较高的分辨率。