场发射电镜主要有哪两类

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发布时间:
2024-05-31
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场发射电子显微镜(FE-EM)是一种利用场发射源产生电子束的高分辨率显微镜,广泛应用于材料科学、生命科学和电子工业等领域。虽然在市场上有不少产品可选择,但现在常见的电镜有两类。本文主要介绍常见的两类场发射电镜

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按照温度可分为以下两类:

1、冷场发射扫描电镜

这类电镜可用于观察和分析需要在低温环境下进行的样品。低温场发射电镜通常具有特殊的样品冷却系统,可以将样品冷却到极低的温度,甚至接近液氮温度。这种低温环境可以减少样品的蒸发和变形,提高成像质量和分析精度。其优点是电子束直径小、亮度高,因此影像分辨率高。而缺点是发射电流不稳定、发射总电流小。

冷场发射扫描电镜主要应用于生物科学、高分子材料和半导体材料等领域。例如在生物科学领域,其可用于观察和研究生物大分子的形态、结构和功能。而在半导体材料领域,用于分析半导体材料的表面形貌和缺陷,从而可优化器件性能和制造工艺。

2、热场发射扫描电镜

这类电镜可在1800K温度下进行操作,可避免气体分子吸附在针尖表面。其采用的是热阴极发射电子的方式,使用钨丝作为阴极。通过电场加热钨丝,使其发射出电子束。虽然亮度和冷式相类似,但其电子能量散布却比冷式大3~5倍,因此影像分辨率较差,通常较不常使用。

热场发射扫描电镜主要应用于材料科学、生命科学和电子工业等领域,可用于观察和分析材料的表面形貌、纳米结构、晶体结构和化学成分等。

场发射电镜主要可分为冷场和热场发射扫描电镜。相比之下,前者使用频率更高,适用于大部分常见样品的观察和分析。即便如此,在使用时也要根据样品和研究需求来选择,这样才能更好地进行分析和研究。

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