微觀的世界是什麼樣子的呢?肉眼能直接觀察的樣子在微觀下還是本來的樣子嗎?在實際應用中,當出現失效問題後,往往在宏觀層面是不能發現問題點,必須進行放大一定倍數進行觀察。
現對微觀位置或微觀形貌的觀察常用掃描電子顯微鏡(掃面電鏡SEM):種介于透射電子顯微鏡和光學顯微鏡之間的一種觀察手段。其利用聚焦的很窄的高能電子束來掃描樣品, 通過光束與物質間的相互作用, 來激發各種物理信息, 對這些信息收集、放大、再成像以達到對物質微觀形貌表征的目的。
圖 a.掃描電子顯微鏡原理圖;b.掃描電子顯微鏡電子信号示意圖。(圖片來源:電子顯微學報)
此外, 掃描電子顯微鏡和其他分析儀器相結合, 可以做到觀察微觀形貌的同時進行物質微區成分分析,如:X-射線能量色譜儀(EDS)
EDS能譜分析是當X射線光子進入檢測器後,在Si晶體内激發出一定數目的電子空穴對。産生一個空穴對的最低平均能量ε是一定的(在低溫下平均為3.8ev),而由一個X射線光子造成的空穴對的數目為N=△E/ε,因此,入射X射線光子的能量越高,N就越大。利用加在晶體兩端的偏壓收集電子空穴對,經過前置放大器轉換成電流脈沖,電流脈沖的高度取決于N的大小。電流脈沖經過主放大器轉換成電壓脈沖進入多道脈沖高度分析器,脈沖高度分析器按高度把脈沖分類進行計數,這樣就可以描出一張X射線按能量大小分布的圖譜。
北測失效分析實驗室配備先進的冷場發射掃描電子顯微鏡,分辨率:優秀的低加速電壓成像能力,1kv分辨率可達1.3nm;放大倍數:最小≥20倍,最大≤80萬倍(底片模式);最小≥80倍,最大≤200萬倍;可以根據樣品類型和觀測要求選擇不同加速電壓。矽漂移型探測器,低噪音電子元器件和X4脈沖處理器的結合,能夠在1,500,000 cps的計數率下對樣品進行面分析,并在400,000 cps計數率下進行精确定量。晶體尺寸40mm2,分析速度快,探測靈敏度高;分辨率高達127eV,可以進行點掃、線掃、面掃,區域掃。
使用SEM&EDS觀察微觀粒子形貌并做成分分析:
使用SEM觀察表面鍍層開裂形貌、觀察不同材料斷口微觀特征形态及成分
檢測項目執行标準:
JY/T 0584-2020 掃描電子顯微鏡分析方法通則
GB/T 17359-2012 微束分析 能譜法定量分析
GB/T 16594-2008 微米級長度的掃描電鏡測量方法通則
北測優勢:
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