现代光学导论第四次.pptVIP

电子枪0.5um电子束曝光的电子能量通常在10~100keV六硼化镧1800K钨丝2700K2.1电子束曝光系统的结构场发射电极ZrO/W电场强度:108N/C电子枪准直系统整个电子光柱由各部分电子光学元件组装起来，装配高度达1m左右。任何微小的加工或装配误差都可能导致电子枪的阴极尖端与最后一级的透镜膜孔不在同一轴线上。因此需要装一个准直系统，必要时对电子枪发出的电子束进行较直。三、课题研究内容3.1成像系统仿真与调试3.1.7成像系统调试：电压中心相机长度菲涅尔衍射环调试方法：三、课题研究内容3.1成像系统仿真与调试3.1.7成像系统调试：调试结果：1成像系统仿真与调试磁透镜及Munro软件简介：磁透镜成像原理简介：三、课题研究内容3.1成像系统仿真与调试3.1.3物镜光学特性仿真：电子经过物镜后的运动轨迹物镜网格划分轴上场分布三、课题研究内容3.1成像系统仿真与调试3.1.4投影镜光学特性仿真：磁透镜有限元网格划分透镜材料的磁性特性软件仿真调整激励大小投影镜的最大激励荧光屏位置投影镜的光学特性参数电子经过投影镜后的运动轨迹投影镜网格划分轴上场分布三、课题研究内容1成像系统仿真与调试3.1.5成像系统一体化仿真：三、课题研究内容3.1成像系统仿真与调试3.1.7成像系统调试：调试结果：第四节电子束与物质相互作用散射截面电子受原子散射可分为弹性和非弹性散射电子受到原子核和核外电子云势场的散射，相当于电子和整个原子碰撞。由于原子质量远大于电子质量，电子散射后只改变方向而不损失能量，这种散射称为弹性散射。电子既改变方向，又改变能量的散射称为非弹性散射在电子束轰击下，试样产生各种信息的过程大致分为：信息及其产生过程1.信息的产生（1）相互作用（入射电子与试样原子的碰撞）（2）产生次级束或改变原来的性能（3）输运过程，从表面上传输到表面（4）逸出表面（5）被探测到01信息的产生02和（4）比较复杂，一般近似地输运过程作一般自由程处理，而逸出表面简化为逸出功的影响，只要能量足以克服势垒而方向又合适即可飞离表面。2.信息的种类弹性散射电子背散射电子透射电子吸收电流二次电子俄歇电子各种X射线弹性散射电子是由弹性散射所产生的，其能量与入射电子相同，在适当的条件下可以产生电子衍射，是电子衍射的基础。1.弹性散射电子背散射电子是入射电子经过多次弹性和非弹性散射所形成的，绝大多数背散射电子的能量与入射电子的能量相近。有时将弹性散射电子也包括在背散射电子之中。背散射电子背散射电子背散射系数与原子序数的依赖关系背散射系数是背散射电子数和入射电子数的比值背散射电子开始增长快，而后逐渐放慢这样，不同元素产生不同的背散射电子背散射系数与入射电子的初始能量关系不大，10-30keV范围的入射电子的背散射系数是常数。01022背散射电子形貌图超过30度以后，背散射系数增加得很快背散射系数和试样倾角有关（1）原子序数越大，散射角越大，散射机会越多，背散射系数越大；2背散射电子背散射电子的实验规律：（2）原子序数越大，背散射离开表面前在试样中的路程愈短，损失能量越少，因此背散射电子的平均能量越大；（3）试样倾角越大，入射电子的轨道靠近以至射出表面的机会越多，因此背散射系数大。透射电子01试样很薄（数百nm），入射电子穿透试样而形成透射电流，透射电镜中用来分析试样的组成和缺陷。02吸收电流01若设入射电流为ip，背散射，透射，吸收，次级电子流强度分别为ib，ir，ia，is，则02当试样很厚，ir=0，若is为一恒量，则：035.二次电子广义讲，逸出样品表面的电子均为二次电子，Ⅰ真正的二次电子区，Ⅱ经非弹性背散射电子区，Ⅲ弹性散射电子区，EP为入射电子能量。Ⅰ区电子能量在50eV以下，大部分为获得能量而逸出表面的自由电子，也有一部分是损失了大部分能量的初级电子和输运过程中丧失特征能量的俄歇电子。二次电子12俄歇电子俄歇电子带有元素的特征能量，信号很微弱，在特殊场合，利用它的信号来分析试样的表面组成，俄歇电子分析。连续谱：探伤，诊断等特征X射线：微区成分分析02X射线01俄歇电子的能量在数十eV～2000eV之间，平均自由程0.5～2.0nm，约1～3个单原子层；二次电子的能量在50eV以内，逸出过程中可能损失部分能量而本身不带特征能量；背散射电子的能量更高，逸出深度更大；X射线截面约为电子的10-4，逸出深度在微米量级。