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4.TRANSMISSIONELECTRON
MICROSCOPY
4.1.TransmissionElectronMicroscope
(TEM)
INSTRUMENT
4.1.1.ElectronSources
4.1.1.1.THEPHYSICSOFDIFFERENT
ELECTRONSOURCES
Weusetwokindsofelectronsourcesin
TEMs:
thefirstkindiscalledathermionic
source,
which,asthenamesuggests,produces
electronswhenheated,
andthesecondtypeisafield-emission
source,
whichproduceselectronswhenan
intenseelectricfieldisappliedtoit.
Thesesourcesarepartofanassembly
whichwerefertoastheelectrongun.
4.1.1.1.A.ThermionicEmission
Thermionicsources:
Whairpin
PointedW
LaB6andotherlow-materials,
e.g.,CeB6
:workfunction
4.1.1.1.B.FieldEmission
Toallowfieldemission,thesurface
hastobepristine,thatis,freeof
contaminantsandoxide.
Wecanachievethisbyoperatingin
UHVconditions(10-11Torr),
andinthiscasethetungstenisoperated
atambienttemperaturesandthe
processiscalledcoldfieldemission.
Alternatively,wecankeepthesurfacein
apristineconditionatapoorervacuum
byheatingthetip.
Thethermalenergyassistsinelectron
emissionsomuchthat,infact,the
electronsdonttunnelthroughthe
barrier.
Forsuchthermalfieldemission,
surfacetreatmentswithZrO2improve
theemissioncharacteristics,
particularlythestabilityofthesource,
andsuchSchottkyemittersare
becomingpopular.
Newsourcessuchassemiconductorp-n
fi
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