SEM电镜/EDS能谱分析

SEM/EDS介绍

扫描电子显微镜(SEM)是用细聚焦的高能电子束轰击试样表面，通过电子与试样相互作用产生的二次电子、背散射电子信息对试样表面或断口进行微区形貌及结构的观察 。现在的SEM一般都与EDS组合，利用EDS进行元素成分定性、定量分析；可应用于材料高分辨成像、电子产品如PCB板/FPC、半导体，光电材料、通讯行业材料形貌/腐蚀/微污染分析，微区元素打点分析/特定元素沿深度方向的线扫描，元素的面分布。

扫描电子显微镜的原理是基于电子和物质之间的相互作用。当高能入射电子轰击物质表面时，激发区会产生二次电子、X光信号、背散射电子、透射电子， 以及在可见、 紫外、 红外光区域产生的电磁辐射。基于信号强度，可以形成形态照片，以在高倍率下观察表面形态。原则上，通过利用电子和物质之间的相互作用，可以获得被测样品本身的各种物理、化学性质的信息。

能谱仪的工作原理：探头接收特征X射线信号→ 转换特征X射线光学信号为不同高度的电脉冲信号→ 放大器放大→ 多通道脉冲分析仪把代表不同能量(波长)X 射线的脉冲信号按高度编入 不同频道→在荧光屏上显示谱线→利用计算机进行定性和定量计算。能谱仪通常作为扫描电子显微镜的附属配件，搭配扫描电子显微镜使用。

通过扫描电子显微镜和搭配使用的能谱仪，可以用来观测芯片内部层次和测量各层厚度、观测并拍摄局部异常照片和测量异常尺寸、测量芯片关键尺寸线宽和孔径、定性和定量分析异常污 染物的化学元素组成。

SEM/EDS分析手段

该仪器主要用于分析和研究无机材料的微观结构和成分，其功能包括：

（1）电子衍射：选区衍射、微束衍射、会聚束衍射；

（2）成像：明场像（BF）、暗场像（DF）、衍射像、高分辨像(HREM)、扫描透射像，环角暗场像（HAADF）；

（3）微区成分：EDS能谱的点、线和面分析；

SEM/EDS应用范围

（1）材料范围：除磁性材料之外的任何无机材料，包括粉体、薄膜和块材；不适用于有机和生物材料。

（（2） 表征范围：微观形态、粒度、微区组成、元素分布元素价态和化学键、晶体结构、相组成、结构缺陷、晶界结构和组成等。