[측정]SEM이란?

소개

SEM과 TEM의 차이점, SEM에 사용되는 각종 구성부품들의 특징, 그리고 각종 수차들 및 검출전자들에 대한 내용이 잘 요약되어 있습니다.

목차

1. OM, SEM, TEM이란?
2. SEM의 주요구성 부품
3. electron gun에 사용되는 필라멘트 종류
4. 각종 수차
5. 탄성산란과 비탄성산란

본문내용

SEM은 고체 상태에서 작은 크기의 미세 조직과 형상을 관찰할 때 널리 쓰이는 현미경으로서 1965년 최초로 상품화된 후 초점 심도가 대단히 깊고 3차원적인 영상의 관찰이 용이해서 복잡한 표면구조 나 결정 외형 등의 입체적인 형상을 높은 배율로 관찰할 수 있는 분석 장비이다. 활용도도 매우 다양해서 금속 파편, 광물과 화석, 반도체 소자와 회로망의 품질 검사, 고분자 및 유기물, 생체 시료와 유가공 제품 등 전산업 영역에 걸쳐 있다. 특히 X-선을 이용하여 작은 부피의 화학 조성을 빠르고 정확하게 측정할 수 있어서 이의 용도는 영상의 관찰이나 분석의 범위를 훨씬 능가하고 있다. SEM은 광원과 수렴 렌즈, 대물 렌즈와 시료의 표면에서 반사된 빛을 사용하여 영상을 만드는 전체적인 구성은 광학 현미경과 유사하다. 차이점은 가시광선 대신에 가속 전자빔을 광원으로 하며, 유리 렌즈 대신에 자기 렌즈를 사용하고, 반사된 빛으로 영상을 형성하는 대신에 가속 전자와 고체 표면의 반응으로 발생되는 2차 전자를 전자 검출기로 검출하여 CRT 스크린에 영상화한다. 이때, 가속 전자빔을 TV 스크린에서처럼 시료의 표면에 주사시키고, 동시에 검출된 2차 전자 신호도 에 해당하는 위치로 주사하여 영상으로 나타낸다. 또한 SEM에서는 광원, 시료 및 검출기 등이 진공 중에 있는 점이다. 전자는 이 물질과 충돌하여 쉽게 산란하는 성질이 있어서, 대기 중에서는 렌즈로 초점을 맞추거나 검출이 불가능하기 때문이다.
전자현미경은 거의 빛의 속도로 이동하는 전자의 파동성을 이용한 전자가속기로서 전자빔을 전자기렌즈를 이용하여 초점을 형성한다. 가속전압은 대개 60-100 keV이고 illumination source로서는 텅스텐으로 만든 filament를 사용하는데, 이를 전자총(electron gun)이라고 부른다. 전자총에 고전압이 걸리면 filament가 2700 K 까지 온도가 올라가서 filament의 끝부분에서 열전자(thermal electron)를 방출하게 된다. 이 방출된 열전자 혹은 전계전자(Field-emitted electron)들은 집광렌즈(condenser lens)에 의해서 모아지고 대물렌즈(objective lens)에 의해서 시편의 표면에 초점이 형성된 다음 주사 시스템(scanning system)의 electromagnetic deflection coil에 의해서 시표의 표면을 훑게(scan) 된다

참고자료

· 없음