電子顕微鏡には、大きく分けてSEMとTEMがありますが、この記事ではSEMについて書いてみようと思います。
SEMとは
SEMはScanning Electoron Microscope:走査型電子顕微鏡のことを言います。試料に細く絞った電子線を照射し、試料表面から発生する二次電子、反射電子などの信号を検出することで、試料の形態観察ができ装置です。
光学顕微鏡に比べて、被写界深度が深いため、凹凸のある試料でも広範囲にわたりピントの合った立体的な画像が得られます。
得られる画像については、通常は二次電子像が利用されます。
二次電子 : 凹凸情報、表面形状情報
反射電子 : 組成情報、結晶情報
原理
走査型では細い電子線で試料を走査し(scan)、電子線を当てた座標の情報から像を構築し表示します。
観察試料は、高真空中(1E-3Pa以下)に置かれ、この表面を電界や磁界で絞った電子線(焦点距離 1～100nm程度)で走査します。
走査は直線的ですが、走査軸を順次ずらしていく事で、試料表面全体の情報を得られます。
二次電子/反射電子の発生
電子銃から発射された電子は、下図に示すような挙動を取ります。
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