上篇 掃描電鏡的原理與實用分析技術(shù)
第1章 光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡的發(fā)展回顧及其成像方式的比較 （2）
1.1 光學(xué)顯微鏡的發(fā)展簡史及幾個基本概念 （2）
1.1.1 光學(xué)顯微鏡的發(fā)展簡史 （3）
1.1.2 光學(xué)透鏡的特性 （5）
1.1.3 可見光的衍射 （6）
1.2 電子顯微鏡綜述 （8）
1.3 國外研制和發(fā)展電子顯微鏡的相關(guān)進程和成就 （11）
1.4 我國發(fā)展、研制和生產(chǎn)電鏡的概況 （18）
1.5 3種顯微鏡成像方式的比較 （20）
1.5.1 當(dāng)前的幾種常見的掃描電鏡 （22）
1.5.2 當(dāng)前幾種小型臺式電鏡 （23）
1.6 電子的基本性質(zhì)及其與物質(zhì)的相互作用 （24）
1.6.1 電子的基本參數(shù) （24）
1.6.2 電子束的波長 （24）
1.6.3 入射電子和試樣的相互作用及產(chǎn)生的信號電子 （26）
參考文獻 （30）
第2章 掃描電鏡的原理和結(jié)構(gòu) （31）
2.1 掃描電鏡的原理 （31）
2.1.1 鏡筒概述 （31）
2.1.2 供電系統(tǒng) （31）
2.2 電子槍的束斑和束流 （34）
2.3 掃描電鏡的放大倍率 （35）
2.4 掃描電鏡的電子束斑 （36）
2.5 鏡筒 （36）
2.6 電子槍陰極 （37）
2.6.1 鎢陰極 （38）
2.6.2 氧化釔銥（Y2O3-Ir）陰極 （42）
2.6.3 六硼化鑭陰極 （43）
2.6.4 場發(fā)射陰極電子槍 （48）
2.7 電磁透鏡（Electromagnetic Lens） （54）
2.8 掃描偏轉(zhuǎn)線圈（Scanning Coil） （57）
2.9 樣品倉的外形與內(nèi)部 （60）
2.9.1 幾種樣品倉的典型外觀 （61）
2.9.2 樣品倉的內(nèi)部 （61）
2.9.3 特殊超大樣品倉 （64）
2.9.4 幾種特殊的樣品臺 （65）
2.10 真空壓力單位和真空泵 （68）
2.10.1 電鏡的真空系統(tǒng) （69）
2.10.2 電鏡的真空壓力范圍 （71）
2.10.3 旋片式機械泵 （71）
2.10.4 無油干式機械泵 （74）
2.10.5 油擴散泵 （77）
2.10.6 渦輪分子泵 （81）
2.10.7 離子吸附泵 （86）
2.11 環(huán)境和低真空掃描電鏡 （88）
參考文獻 （94）
第3章 掃描電鏡的主要探測器及其成像 （96）
3.1 二次電子和背散射電子信號的收集和顯示 （96）
3.2 二次電子探測器 （96）
3.3 二次電子像的性質(zhì) （97）
3.4 傳統(tǒng)E-T型二次電子探測器的組成 （99）
3.5 光電倍增管 （100）
3.6 YAG材料的二次電子及背散射電子探測器 （104）
3.7 透鏡內(nèi)（IN-LENS）二次電子探測器 （105）
3.8 環(huán)境掃描和低真空電鏡的二次電子探測器 （108）
3.8.1 氣體二次電子探測器 （108）
3.8.2 大視場探測器 （110）
3.8.3 改進型低真空E-T二次電子探測器 （111）
3.9 與圖像分辨力有關(guān)的幾個主要因素 （112）
3.10 電子束流與束斑直徑 （113）
3.11 圖像的信噪比和灰度 （115）
3.12 試樣上電流的進出關(guān)系 （119）
3.13 吸收電子像 （120）
3.14 電鏡的圖像分辨力與像素 （121）
3.15 圖像的立體效應(yīng)和入射電子束與試樣之間的角度關(guān)系 （122）
3.15.1 圖像的立體效應(yīng) （122）
3.15.2 入射電子束與試樣之間的角度關(guān)系 （123）
3.15.3 傾斜角與二次電子發(fā)射系數(shù)和傾斜補償 （124）
3.15.4 邊緣效應(yīng) （126）
3.15.5 試樣的原子序數(shù)效應(yīng) （127）
3.16 二次電子的電壓襯度像 （127）
3.17 試樣表面形貌與圖像的反差 （129）
3.18 焦點深度（景深） （131）
3.19 物鏡光欄的選擇 （133）
3.20 加速電壓效應(yīng) （134）
3.21 背散射電子的檢測方式和圖像 （136）
3.21.1 背散射電子的檢測方式 （138）
3.21.2 背散射電子信號的接收與組合 （141）
3.22 陰極熒光像 （143）
3.23 束感生電流像 （146）
3.23.1 EBIC在半導(dǎo)體器件失效分析中的應(yīng)用 （148）
3.24 圖像處理功能 （152）
3.24.1 圖像的微分 （152）
3.24.2 積分電路 （154）
3.24.3 非線性放大 （154）
3.25 掃描透射探測器 （156）
3.26 電子束減速著陸方式 （158）
參考文獻 （160）
第4章 掃描電鏡的實際操作 （162）
4.1 電鏡的啟動 （162）
4.2 試樣的安裝、更換及停機 （162）
4.3 圖像的采集 （165）
4.4 電鏡圖像中的幾種常見像差 （167）
4.4.1 球差 （167）
4.4.2 慧差 （168）
4.4.3 像散和場曲 （169）
4.4.4 畸變 （172）
4.4.5 色差 （173）
4.5 圖像的調(diào)焦、消像散和動態(tài)聚焦 （174）
4.5.1 圖像的調(diào)焦和消像散 （174）
4.5.2 圖像的動態(tài)聚焦 （177）
4.6 屏幕的分割與雙放大功能 （178）
4.7 電鏡圖像的不正?，F(xiàn)象 （180）
4.7.1 震動干擾 （180）
4.7.2 鏡筒的合軸 （181）
4.7.3 試樣的損傷 （183）
4.7.4 試樣的污染 （184）
4.7.5 試樣放電 （187）
4.8 提高圖像亮度的幾種措施 （191）
參考文獻 （192）
第5章 試樣的制備 （193）
5.1 粉體試樣 （196）
5.2 塊狀試樣 （197）
5.3 磁性材料 （198）
5.4 生物試樣 （199）
5.5 制樣儀器與工具 （201）
5.5.1 開封機、研磨拋光機等機型和參數(shù)簡介 （201）
5.5.2 濺射過程和離子濺射儀 （202）
5.5.3 真空蒸發(fā)源及其載體 （207）
5.5.4 薄膜厚度的測量 （209）
5.5.5 碳鍍膜儀 （210）
5.5.6 制作和粘貼試樣的主要工具和材料 （211）
第6章 應(yīng)用圖例 （213）
6.1 印制電路板的失效分析和檢測 （213）
6.2 陶瓷電容端頭的硫化銀 （216）
6.3 微觀尺寸測量 （217）
6.4 半導(dǎo)體器件的失效分析 （219）
6.4.1 半導(dǎo)體器件的表面缺陷與燒毀 （220）
6.4.2 靜電擊穿 （223）
6.5 金屬斷口分析 （225）
6.6 繼電器觸點表面分析 （227）
6.7 錫晶須的生長 （229）
6.8 印制電路板中的黑鎳現(xiàn)象和鎳層腐蝕 （231）
6.9 金屬膜電阻的分析 （233）
6.10 陶瓷電容的容量漂移 （234）
6.11 電真空器件 （237）
6.12 vc與ebic像在半導(dǎo)體器件失效分析中的應(yīng)用 （238）
參考文獻 （239）
第7章 電鏡的維護與保養(yǎng) （240）
7.1 襯管的拆卸與清潔 （240）
7.2 光欄的清潔 （243）
7.3 閃爍體的保養(yǎng) （246）
7.4 顯示器的保養(yǎng)和維護 （247）
7.5 真空系統(tǒng)的維護 （249）
7.5.1 機械泵的維護 （250）
7.5.2 油擴散泵的維護 （250）
7.5.3 渦輪分子泵的維護 （250）
7.5.4 離子泵的維護 （251）
7.5.5 真空測量計的維護 （251）
7.6 冷卻循環(huán)水機的維護 （252）
7.7 控制電鏡的計算機 （252）
第8章 電子顯微鏡的安裝環(huán)境和要求 （254）
8.1 安裝地點的選擇 （254）
8.2 空間 （254）
8.3 接地 （255）
8.4 照明 （255）
8.5 室內(nèi)溫度、濕度和排氣 （256）
8.6 防震和防磁 （256）
8.7 供電電源 （257）
8.8 供水 （257）
8.9 環(huán)境噪聲 （258）
8.10 其他 （258）
參考文獻 （259）
第9章 展望將來的掃描電鏡 （260）
參考文獻 （261）
附錄a 壓力單位的換算表 （262）
附錄b 幾個真空技術(shù)的主要術(shù)語和含義 （263）
附錄c 與電鏡分析有關(guān)的部分標(biāo)準(zhǔn) （265）
下篇 能譜儀的原理與實用分析技術(shù)
第10章 x射線顯微分析儀的發(fā)展概況及x射線的定義和性質(zhì) （270）
10.1 國外x射線顯微分析儀的發(fā)展簡史 （270）
10.2 國內(nèi)x射線微區(qū)分析儀器的研制簡況 （274）
10.3 x射線的定義及性質(zhì) （275）
10.4 x射線的度量單位 （276）
參考文獻 （277）
第11章 能譜儀（eds）的工作原理 （278）
11.1 鋰漂移硅〔si（li）〕探測器 （278）
11.2 鋰漂移硅芯片的結(jié)構(gòu) （283）
11.3 吸收和處理過程 （284）
參考文獻 （288）
第12章 入射電子與物質(zhì)的相互作用及x射線的產(chǎn)生 （289）
12.1 電子能級的躍遷和x射線的產(chǎn)生 （289）
12.2 熒光產(chǎn)額 （292）
12.3 連續(xù)輻射譜的產(chǎn)生 （292）
12.4 莫塞萊定律和x射線定性分析的依據(jù) （293）
12.5 x射線的吸收 （294）
12.6 二次發(fā)射（熒光） （296）
參考文獻 （296）
第13章 x射線的探測限和假峰 （297）
13.1 探測限 （297）
13.2 不同密封窗材料的探測范圍 （298）
13.3 空間幾何分辨力 （300）
13.4 重疊峰 （303）
13.5 假峰 （304）
13.5.1 和峰 （304）
13.5.2 逃逸峰 （304）
13.5.3 硅內(nèi)熒光峰 （305）
參考文獻 （305）
第14章 電鏡參數(shù)的選擇 （307）
14.1 加速電壓的選擇 （307）
14.2 電子源的亮度 （310）
14.3 鏡筒的合軸 （313）
14.4 探測器與試樣的相對幾何位置 （314）
參考文獻 （316）
第15章 能譜的定性和定量分析簡述 （318）
15.1 定性分析簡述 （318）
15.2 定性分析結(jié)果的主要表示方法 （320）
15.3 定量分析簡述 （322）
15.4 扣除背底 （324）
15.5 實際操作中的定量分析 （327）
15.5.1 脈沖計數(shù)統(tǒng)計誤差 （328）
15.5.2 塊狀試樣的定量分析 （328）
15.5.3 超輕元素和輕元素的分析 （329）
15.5.4 zaf校正與k比的定性應(yīng)用討論 （331）
15.5.5 其他校正和專業(yè)應(yīng)用軟件 （333）
參考文獻 （334）
第16章 譜峰的失真與外來干擾 （336）
16.1 譜峰的失真 （336）
16.2 譜峰偏離高斯分布 （337）
16.3 振動與噪聲干擾 （337）
16.4 獨立接地 （338）
16.5 杜瓦瓶中的冰晶和底部結(jié)冰的處理 （338）
16.6 密封窗的污染 （339）
16.7 減輕探測器中晶體的污染 （340）
16.8 背底的失真 （340）
16.9 減少高能背散射電子進入探測器 （340）
16.10 降低外來的雜散輻射 （341）
參考文獻 （342）
第17章 譜儀的性能指標(biāo) （343）
17.1 檢出角 （343）
17.2 探測的元素范圍 （343）
17.3 能量分辨力 （344）
17.4 峰背比（p /b） （345）
17.5 譜峰隨計數(shù)率的漂移 （345）
17.6 液氮消耗量 （346）
17.7 x射線的泄漏量 （346）
17.8 其他功能 （347）
17.9 提高定量分析準(zhǔn)確度的要點小結(jié) （347）
17.10 定量分析的實例 （349）
17.10.1 可伐引線材料的分析 （349）
17.10.2 磷酸鈣的分析 （349）
17.11 譜儀的維護與保養(yǎng) （351）
參考文獻 （354）
第18章 硅漂移x射線能譜探測器 （355）
18.1 硅漂移探測器的發(fā)展簡介 （356）
18.2 硅漂移探測器的外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 （358）
18.3 硅漂移探測器的工作原理 （360）
18.4 大面積的硅漂移探測器 （362）
18.5 高角度的硅漂移探測器 （363）
18.6 硅漂移探測器的綜合優(yōu)點 （364）
18.7 展望鋰漂移硅和硅漂移探測器的發(fā)展趨勢 （365）
第19章 x射線波長的探測與波譜儀 （367）
19.1 波長衍射 （367）
19.2 傳統(tǒng)羅蘭圓波譜儀的主要特點 （370）
19.2.1 傳統(tǒng)羅蘭圓波譜儀的主要參數(shù) （370）
19.2.2 羅蘭圓衍射裝置的安裝方式 （372）
19.2.3 對衍射晶體和光柵的要求 （373）
19.2.4 計數(shù)器及其連接方式 （374）
19.2.5 相關(guān)的電子線路 （377）
19.2.6 自動讀取試樣電流和對試樣的要求 （377）
19.3 波譜儀對試樣的探測和輸出 （378）
19.4 能譜儀與羅蘭圓波譜儀的比較 （379）
19.5 平行光波譜儀 （380）
19.5.1 低能量的平行光波譜儀 （382）
19.5.2 平行光波譜儀的特點 （384）
19.6 能譜儀和波譜儀與ebsd等的一體化 （385）
參考文獻 （386）
附錄d 可視化重疊峰剝離功能 （388）
附錄e 入射電子束的加速電壓與相應(yīng)的激發(fā)深度 （390）
附錄f 由于假峰而引起誤判的有關(guān)元素譜線表 （392）
附錄g 能譜、波譜分析中常用的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) （395）
附錄h 能譜儀用的元素周期表 （397）