23 Будова рем

Растровий електронний мікроскоп складається з таких осно­вних блоків: електронно-оптичної системи, камери об'єкта, де­текторної системи, блоку відображення інформації, вакуумної системи, блоків живлення і електронних схем керування прила­дом. На рисунку 2.1 наведено блок-схему РЕМ де вказано вузли, що безпосередньо використовуються для отримання зображен­ня.

Електронно-оптична система представляє собою колону РЕМ, яка дає можливість сформувати пучок електронів, який характеризується наступними параметрами:

Електронний пучок, сформований електронно-оптичною си­стемою, входить у камеру об'єктів і попадає в певне місце на зразку. За рахунок пружного та непружного розсіювання елект­ронів усередині області взаємодії виникають сигнали, які реєст­руються відповідними детекторами. У розглянутому приладі як детектор електронів, так і детектор рентгенівського випроміню­вання розміщуються нижче кінцевої лінзи. Вимірявши величину сигналу відповідним детектором, можна визначити у місці па­діння пучка певні властивості об'єкту. Таким чином, у точці падіння пучка ми визначаємо локальні властивості мішені з ді­лянки на поверхні, що є трохи більшою за розміром ніж діаметр пучка та за глибиною дорівнює розміру області взаємодії.

Рисунок 2.1 — Схема комбінованого приладу РЕММА: 1-катод; 2-фокусуючий електрод; 3-анод; 4-перша конденсорна лінза; 5-друга кон­денсорна лінза; 6-об'єктивна лінза; 7-котушка подвійного відхилення; 8-діафрагма для обмеження розміру пучка; 9-твердотільний детектор для реєстрації відбитих електронів; 10-зразок; 11 -детектор Еверхарта-Тсрнлі для реєстрації відбитих і вторинних електронів; 12-детектср ре­нтгенівського випромінювання; 13-детектср катодолюмінісценції; 14-потенціометр для реєстрації струму електронів пучка, що поглинають­ся зразком; 15-відеопідсилювач;1б-електронно-промінева трубка; 17-генератср розгсрток для керування збільшенням; 18-до котушки подвій­ного відхилення струм пучка 4 (Ю"12 - 10"6 А); діаметр пучка d3 (5 нм - 1 мкм); розходження або апертура пучка /Зо(10"4 - 10"2 рад).

Для того, щоб дослідити об'єкт в цілому, потрібно або по­слідовно переміщати зразок під електронним пучком від точки до точки, або переміщати електронний пучок. Простіше реалізу­вати переміщення пучка, що отримало назву сканування. Ска­нування здійснюється за допомогою електромагнітних відхиля­ючих котушок, розміщених в об'єктивній лінзі (рис. 2.1). Коту­шки відхиляють пучок від оптичної осі об'єктиву, завдяки чому пучок переміщується у часі через послідовне положення точок на зразку.

Існує два види сканування. У випадку, коли пучок переміщу­ється на певну фіксовану відстань від точки до точки, скануван­ня має назву цифрового. Можливий і безперервний рух пучка за напрямком х - аналогове сканування. Після сканування упро­довж координати х, пучок переміщується на одну координату упродовж осі у, після чого знову сканує упродовж осі х і т. д. Аналогове і цифрове сканування дають один і той же ефект, але цифрове сканування має перевагу, а саме, якщо для реєстрації інформації використовують комп'ютер.

Розгортка електронно-променевої трубки (ЕПТ) відбувається синхронно з скануванням пучка електронів по поверхні мішені. Це досягається завдяки тому, що відхиляючі котушки об'єктивної лінзи і відхиляючі котушки ЕПТ живляться від од­ного і того ж генератора розгортки (генератора пилкоподібної напруги). Таким чином, кожному положенню електронного пу­чка на зразку відповідає тільки одне, відповідне йому, положен­ня пучка на екрані ЕПТ. Іншими словами, існує однозначна від­повідність між кожною точкою (лінією) на зразку та кожною точкою (лінією) на екрані ЕПТ.