11.Достоинства и недостатки рэм во вторичных и в первичных электронах

Достоинства:

1. простота приготовления образцов для исследования

2. сравнительно большая площадь изучаемой поверхности

3. большая глубина резкости

4. возможность наклонять образец в колонне микроскопа.

Недостатки:

1. требуется вакуум

2. псевдо трёхмерное изображение поверхности образца

3. необходимость покрытия (металлизации) непроводящих образцов, что неизбежно искажает их исходную природу.

Первичные электроны, проникающие в образец, взаимодействуют с электронами внешних оболочек атомов объекта, передавая им часть своей энергии. Происходит ионизация атомов образца, а высвобождающиеся в этом случае электроны могут покинуть образец и быть выявлены в виде вторичных электронов. Они характеризуются очень малой энергией до 50 эВ и поэтому выходят из участков образца очень близких к поверхности. Глубина слоя, дающего вторичные электроны, составляет 1...10 нм. В пределах этого слоя рассеивание электронов пренебрежимо мало, и поэтому при получении изображений во вторичных электронах разрешающая способность определяется прежде всего диаметром первичного зонда.

Вторичные электроны обеспечивают максимальную в сравнении с другими сигналами разрешающую способность порядка 5...10 нм. Поэтому они являются в РЭМ главным источником информации для получения изображения поверхности объекта, и именно для этого случая приводятся паспортные характеристики прибора. Количество образующихся вторичных электронов слабо зависит от атомного номера элемента. Основным параметром, определяющим выход вторичных электронов, является угол падения пучка первичных электронов на поверхность объекта. Таким образом, вариации наклона микроучастков поверхности вызывают резко выраженные изменения в выходе вторичных электронов. Этот эффект используется для получения информации о топографии поверхности.

13. Использование эффекта интерференции для измерения толщины тонких пленок.

При определенных условиях отражение света от структуры сопровождается интерференционным эффектом, который может быть использован для измерения толщины слоев. Для возникновения интерференции необходимо, чтобы падающее излучение отражалось не только от поверхностного слоя, но и от его границы с подложкой. Это означает, что слой должен быть прозрачным в используемом интервале длин волн и оптические постоянные слоя в этом спектральном диапазоне должны отличаться от оптических постоянных подложки.

Луч света падает на поверхность слоя в точке А под углом i к нормали. Часть падающего пучка света отражается от поверхности, образуя отраженный луч, а оставшаяся доля излучения проникает в слой и, распространяясь под углом преломления, достигает подложки в точке В. После отражения от подложки прошедший луч света преломляется в точке С на поверхности пленки и распространяется далее параллельно первому лучу.

Для упрощения анализа здесь не рассматривается эффект многократного внутреннего отражения. Если длина волны падающего излучения меняется, то в результате сложения колебаний отраженных лучей, будут наблюдаться максимумы и минимумы интенсивности отраженного света, соответствующего тем длинам волн, для которых разность фаз между лучами равна целому числу полуволн: , где d – толщина пленки; n – показатель преломления пленки; i – угол падения; λ – длина волны; m - целое число. В практике спектрофотометрии как в видимой, так и инфракрасной области спектра наибольшее применение имеют двухканальные (двухлучевые) спектрофотометры, основанные на интерферометре Майкельсона.

Падающий луч света от источника излучения с широким спектральным диапазоном после отражения от подложки разделяется на два луча А и В. Фазы лучей А и В отличаются на , где— сдвиг фазы луча А при его отражении от поверхностного слоя;— сдвиг фазы луча В при его отражении от границы слой — подложка;— разность фаз, обусловленная оптической разностью хода, возникающей в результате прохождения луча В через поверхностный слой. Полупрозрачным зеркалом М₃ каждый из лучей А и В расщепляется на два равных по амплитудам компонента: А₁, А₂ и В₁, В₂. Лучи А₁ и В₁ направляются на фиксированное зеркало М₁, а лучи А₂, В₂ — на подвижное зеркало М₂. После отражения от соответствующих зеркал лучи A_l, А₂, В₁, и В₂ снова попадают на полупрозрачное зеркало М₃, интерферируют и направляются на детектор.

На этом принципе основана Фурье-спектроскопия и другие спектрометры.

14. Стереоскопический микроскоп МБС-9 – превосходный инструмент для работы с объемными предметами. Микроскопы МБС, модернизированные и произведенные по современным технологиям, универсальны в использовании: они применяются в ботанике, биологии, минералогии, ювелирной промышленности, машиностроении и везде, где требуется долгая ювелирная работа с объемными предметами. Стереоскопический микроскоп МБС-9 обладает всеми достоинствам, имеет широкий диапазон увеличений, обеспечиваемых пятью окулярами. Передает качественное стереоскопическое изображение и позволяет достигать точных результатов при визуальных наблюдениях и измерениях объемных объектов. Возможна работа как при электрическом освещении (3 галогенных лампы), так и при дневном, в отраженном и проходящем свете. Микроскоп легко настраивается, навеска легко меняется. Можно подогнать под оба глаза. Обладая всеми достоинствами более ранних моделей, МБС-9 отличается от них гораздо меньшей массой. Микроскоп снабжен удобными подлокотниками и имеет оптимальный угол наклона бинокулярной насадки. Это обеспечивает удобство при продолжительной работе с прибором. Применяемые для контроля качества соединений бинокулярные микроскопы имеют существенный недостаток: оператор, работающий длительное время с микроскопом, быстро утомляется, вследствие чего качество выполнения операции снижается.