SEM 이론

소개

전공실험관련 리포트입니다.
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목차

1. 전자비임과 시편과의 상호작용
2.주사전자현미경(SEM)의 구조 및 작동기구
3. SEM을 특징짓는 인자

본문내용

1. 전자비임과 시편과의 상호작용
전자들이 15내지 25kV의 전압에 의하여 가속되어 시편과 충돌하면, 상호작용에 의하여 여러가지 형태의 방사선을 방출한다. 전자의 속도나 시편의 밀도에 따라서 전자비임은 시편내 수 ㎛까지 침투해 들어간다. 시편의 표면에 입사되는 전자비임의 직경이 예를 들어 2㎛라고 할지라도 전자들은 시편에 입사된 후 시편내의 원자들과 상호작용하여 전자의 에너지를 잃을 때 까지 임의의 방향으로 산란되어 퍼지게 된다. 이 결과, 전자비임이 시편에 입사된 종단면을 보면 전자비임이 시편과 상호작용한 부분이 눈물형태의 형상을 가지게 된다. 일차 입사전자이 시편의 원자들과 상호작용을 하면 탄성산란(elastic scattering)과 비탄성산란(inelastic scattering)의 2가지 산란를 겪는다.
탄성 산란(Elastic Scattering)
탄성산란을 겪은 전자는 전자의 속도나 에너지를 잃지 않은 채 방향만을 바꾼 전자를 말한다. 이와 같은 탄성산란은 전자비임이 시편내 원자핵과 충돌하거나 혹은 매우 가깝게 통과할 때 발생하는데 이를 backscattered electron(후방산란 전자)이라고 부른다. 이러한 높은 에너지를 가진 backscattered electron은 시편을 빠져 나가기 전에 전자비임이 처음 입사된 부위보다 떨어진 곳에서 다시 시편내의 원자들과 상호작용을 하여 2차전자(secondary electrons)를 방출하기도 한다. 만일 backscattered electron이 전자현미경의 내부 부품을 때릴 때에도 역시 2차전자를 방출시키는데, 이렇게 방출된 2차전자들은 시편에서 나온 2차전자들과 섞여서 최종 image에 noise로 작용하게 된다

참고자료

· (1) Electron Microscopy in the Study of Materials, P.J.Grundy & G.A.Jones, Edward Arnold, 1976, London
· (2) gong.snu.ac.kr/~texture/