Сканирующий электронный микроскоп

Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) (англ. Scanning electron microscope)- микроскоп, который сканирует исследуемый образец электронным лучом. Измеряет интенсивность квантов, испускаемых образцом. Это могут быть вторичные электроны, отраженные электроны и т.д. Преобразует измеренную интенсивность в электрический сигнал. По сравнению с оптическими микроскопами характеризуется более высокими пространственным разрешением и глубиной резкости, а также возможностью проведения химического анализа на основе регистрации спектра рентгеновского излучения, генерируемого при облучении поверхности образца электронным пучком. Схема действия растрового электронного микроскопа: электроны, испускаемые электронной пушкой (нить накала обычно из вольфрама), ускоряются до энергии 2-40 кэВ; набор магнитных линз и отклоняющих катушек сканирования формирует электронный пучок малого диаметра, разворачиваемый в растр на поверхности образца. При облучении этой поверхности электронами возбуждаются три типа излучения, несущего полезную информацию: рентгеновские лучи, вторичные электроны и отраженные (обратнорассеянные) электроны. Пространственное разрешение сканирующего электронного микроскопа зависит от поперечного размера электронного пучка, который в свою очередь зависит от электронно-оптической системы, фокусирующей пучок. Разрешение также ограничено размером области взаимодействия электронного зонда с образцом, т. е. от материала мишени. Размер электронного зонда и размер области взаимодействия зонда с образцом намного больше расстояния между атомами мишени, таким образом, разрешение сканирующего электронного микроскопа не настолько велико, чтобы отображать атомарные масштабы, как это возможно, например, в просвечивающем электронном микроскопе. Однако сканирующий электронный микроскоп имеет свои преимущества, включая способность визуализировать сравнительно большую область образца, способность исследовать массивные мишени (а не только тонкие пленки), а также разнообразие аналитических методов, позволяющих измерять фундаментальные характеристики материала мишени. В зависимости от конкретного прибора и параметров эксперимента, может быть получено разрешение от десятков до единиц нанометров. Сканирующие микроскопы применяются в первую очередь как исследовательский инструмент в физике, электронике, биологии. В-основном, это получение изображения исследуемого образца, которое может сильно меняться в зависимости от применяемого типа детектора. Эти различия позволяют делать вывод о физике поверхности, проводить исследование морфологии поверхности. Электронный микроскоп практически единственный прибор, который может дать изображение поверхности современной микросхемы или промежуточной стадии фотолитографического процесса.

Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ)

Тезаурус:

Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) (Scanning electron microscope)

Тематический раздел (поле):  Метрология и стандартизация, Нанобиотехнологии, Наноэлектроника, Наноинженерия, Нанотехнологии для безопасности

Функциональный разряд:  Объект

Аскрипторы:  Электронный микроскоп, растровый электронный микроскоп, сканирующий туннельный микроскоп, растровый туннельный микроскоп

Отношения иерархические (род-вид):  Сканирующий электронный микроскоп → Сканирующая электронная микроскопия → Методы диагностики наноструктур и наноматериалов → Получение, диагностика и сертификация наноразмерных систем

Отношения ассоциативные:  Сканирующий электронный микроскоп ~ Электронный пучок, Электронная пушка, Изображение, Рентгеновские лучи, Вторичные электроны

Литература по теме:

1. Knoll, Max (1935). "Aufladepotentiel und Sekundäremission elektronenbestrahlter Körper". Zeitschrift für technische Physik 16: 467–475. 
2. Suzuki, E. (2002). "High-resolution scanning electron microscopy of immunogold-labelled cells by the use of thin plasma coating of osmium". Journal of Microscopy 208 (3): 153–157. 
3. Seligman, Arnold M.; Wasserkrug, Hannah L.; Hanker, Jacob S. (1966). "A new staining method for enhancing contrast of lipid-containing membranes and droplets in osmium tetroxide-fixed tissue with osmiophilic thiocarbohydrazide (TCH)". Journal of Cell Biology 30 (2): 424–432. 
4. Malick, Linda E.; Wilson, Richard B.; Stetson, David (1975). "Modified Thiocarbohydrazide Procedure for Scanning Electron Microscopy: Routine use for Normal, Pathological, or Experimental Tissues". Biotechnic and Histochemistry 50 (4): 265–269. 
5. Jeffree, C. E.; Read, N. D. (1991). "Ambient- and Low-temperature scanning electron microscopy". in Hall, J. L.; Hawes, C. R.. Electron Microscopy of Plant Cells. London: Academic Press. pp. 313–4139.
6. Karnovsky, M. J. (1965). "A formaldehyde-glutaraldehyde fixative of high osmolality for use in electron microscopy". Journal of Cell Biology 27: 137A–138A. 
7. Kiernan, J. A. (2000). "Formaldehyde, formalin, paraformaldehyde and glutaraldehyde: What they are and what they do". Microscopy Today 2000 (1): 8–12.
8. Faulkner, Christine; et al. (2008). "Peeking into Pit Fields: A Multiple Twinning Model of Secondary Plasmodesmata Formation in Tobacco". Plant Cell 20: 1504. 
9. Wergin, W. P.; Erbe, E. F. (1994). "Snow crystals: capturing snow flakes for observation with the low-temperature scanning electron microscope". Scanning 16 (Suppl. IV): IV88–IV89. 
10. Миронов А.А. и др., - 1994 - "Методы электронной микроскопии в биологии и медицине"