SEAM成像的基本物理過程
當(dāng)一束電子入射到樣品上時,電子與樣品發(fā)生相互作用產(chǎn)生各種效應(yīng),這些效
應(yīng)就構(gòu)成了各種成像的信息基礎(chǔ)。根據(jù)所獲得的不同信息進(jìn)行成
像,就產(chǎn)生了各種各樣的電子顯微鏡。在以上的各種信息中,如果利用掃描電子顯
微鏡技術(shù)檢測從樣品背面?zhèn)鞒龅穆暡�,就形成了掃描電聲顯微鏡技術(shù)。如果以熱
波耦合機(jī)制為基礎(chǔ),掃描電聲顯微鏡成像的基本物理過程如下:當(dāng)~束強(qiáng)度受調(diào)制
的電子束入射在樣品表面上時,在距樣品表面一定的距離內(nèi),電子與樣品發(fā)生相互
作用,電子的部分能量(大約40%~80%)將轉(zhuǎn)化為樣品的熱能。理論分析表明,
電子損失能量的區(qū)域大致為一球形,在這球形區(qū)域內(nèi),由于電子的能量是按一
定頻率調(diào)制的,故它相當(dāng)于一個瞬時熱源,這熱源的溫度變化也同步于調(diào)制頻率而
改變,其性質(zhì)類似一熱波
掃描電聲顯微鏡是自行研制的一種新型顯微成像工具,整個系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)了
用計(jì)算機(jī)進(jìn)行電聲信號采集和圖像處理。
(1)電子束發(fā)生器;(2)電子束強(qiáng)度調(diào)制器;(3)電聲信號處理器;(4)試樣和探測
器組件;(5)圖像顯示器;(6)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。
掃描電聲顯微鏡在掃描電鏡第一級透鏡前加了一對偏轉(zhuǎn)板,由脈沖功率放大
器控制。偏轉(zhuǎn)板上的周期調(diào)制信號使電子束能量進(jìn)行周期性的變化。樣品背面有
一PZT型壓電探測器接收電聲信號。從探測器接收的信號非常微弱,經(jīng)前置放大
器處理后送往鎖相放大器,然后再送往圖像顯示器或經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后進(jìn)行電聲成
像。由于掃描電聲顯微鏡同時具有普通掃描電鏡的功能,因此,可以同時觀察樣品
的電聲像和二次電子像。