Uv光源的電子發(fā)射
顯微鏡可以實(shí)現(xiàn)10nm以下的空間分辨
光電發(fā)射電子顯微鏡(photoemission electron microscope, PEEM)是用電子
透鏡直接將發(fā)射的電子成像到一個屏幕上并將電子圖像轉(zhuǎn)換成可見光圖像.第一臺
PEEM的發(fā)明要追溯到20世紀(jì)30年代,伴隨著電子透鏡和所謂的發(fā)射顯微方法
的建立.Briiche等于1932年以Uv為光源得到了從金屬發(fā)射的光電子的圖像,
其主要的設(shè)計(jì)理念沿用至今.八九十年代,Rempfcr等改進(jìn)了電子
光學(xué)系統(tǒng),其結(jié)
構(gòu)類似于低能電子顯微鏡(low energy electron microscope, LEEAI).這種技術(shù)的改
進(jìn)得益于幾個相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)方面的突破,其中包括制備超高真空配件的材料質(zhì)量
的提高、表面敏感的結(jié)構(gòu)和化學(xué)分析方法(特別是光電子能譜)的發(fā)明和發(fā)展、圖
像增強(qiáng)劑和電子/光子探測器的快速發(fā)展、大功率低發(fā)射度同步輻射光源的建設(shè)等.
目前利用Uv光源的電子發(fā)射顯微鏡可以實(shí)現(xiàn)10nm、以下的空間分辨,利用X射
線可以實(shí)現(xiàn)幾十納米的空間分辨,實(shí)際的目標(biāo)已經(jīng)接近發(fā)射顯微方法在能量分辨和
空間分辨上的物理極限,空間分辨即指低能電子的平均自由程.而纂于同步
輻射的高亮度、波長可調(diào)以及偏振性而發(fā)展起來的PEEM則進(jìn)一步克服了以往基
于常規(guī)真空紫外和X射線光源的光電子顯微術(shù)非元素靈敏的缺陷,從而為研究表
面與界面的化學(xué)特性與磁性等提供了前所未有的機(jī)遇.但PEEN-1技術(shù)不僅限于表
面和薄膜的研究,近年來也已經(jīng)擴(kuò)展到生物學(xué)、醫(yī)藥學(xué)、地質(zhì)學(xué)等新領(lǐng)域,
特別是在磁性材料的研究中己經(jīng)發(fā)揮了重要的作用.