优尔鸿信,多年从事电子产品及半导体检测服务,机构的电子元件检测实验室配备有FIB聚焦离子束、扫描电镜、工业CT、超声波C-SAM等**设备,可提供电子产品、电子元器件、半导体零件的质量检测及失效分析。
场**扫描电镜是一种高分辨率、稳定性好、功能多样的电子显微镜,在材料科学、生物医学、地质学等多个领域都有广泛的应用。
扫描电镜测试用途
扫描电镜形貌分析SEM
扫描电镜SEM是一种利用高能电子束扫描样品表面,并通过检测电子与样品相互作用产生的信号来获得样品表面微观结构的成像工具。其主要特点在于分辨率,通常在亚微米至纳米级范围内,可以清晰呈现细小结构,如细胞、纳米颗粒、金属晶粒等。
SEM的成像是通过电子束与样品表面的相互作用实现的。电子束与样品表面原子碰撞后,会产生二次电子、背散射电子等信号。这些信号被探测器捕捉并转化为电信号,再经过放大和处理,终在显示屏上形成样品的微观图像。
SEM的应用广泛,包括材料科学、冶金、生物学、医学、半导体材料与器件、地质勘探等多个领域。它可以用于观察样品的表面形貌、断口分析、微区成分分析等。
扫描电镜能谱分析SEM+EDS
扫描电镜能谱分析是一种利用能谱仪测量样品中不同元素特征能量,以确定样品中元素种类和相对含量的分析方法。它通常与SEM结合使用,形成SEM-EDS系统。
在SEM-EDS测试中,电子束与样品表面相互作用产生的特征X射线被能谱仪捕捉。这些特征X射线具有特定的能量,对应于样品中的不同元素。通过测量这些特征X射线的能量和强度,可以确定样品中存在的元素种类和相对含量。
能谱分析主要包括定性分析、定量分析和空间分布分析。定性分析是通过识别能谱图中的峰值来确定样品中存在的元素;定量分析是根据能谱图中各个峰的强度来计算元素的质量或原子百分比;空间分布分析则可以揭示样品中元素的分布特征和微观结构。
透射电镜是一种高分辨率的电子显微镜,主要用于分析固体样品的晶体结构、原子尺寸、化学键等方面的信息。透射电镜的工作原理是利用从样品中反射回来的电子成像,通过调节电子束的方向、电压和电流来控制成像效果。透射电镜的优点是可以观察到纳米级别的结构,分辨率高,但缺点是不能对样品进行非接触式的形貌观察。
电镜扫描及能谱分析(SEM-EDS)是一种强大的材料表征技术,它结合了扫描电子显微镜(SEM)与能量色散光谱仪(EDS),能够同时提供样品的微观形貌信息及其化学成分组成。这种组合不于观察表面结构,还能进行定量或半定量的元素分析,广泛应用于材料科学、生物学、地质学等多个领域。
扫描电镜作为一种强大的分析工具,因其能够提供样品的高分辨率表面图像和详细的化学成分信息,在多个学科和技术领域中得到了广泛应用。以下是几个主要的应用领域:
材料科学
在材料科学研究中,SEM-EDS被用来研究材料的微观结构、相组成、元素成分及其分布等特性。例如,在金属合金、陶瓷、复合材料等领域,这些设备有助于研究人员深入了解材料的性能优化和失效机制。此外,它还可以用于纳米材料的研究,帮助揭示纳米颗粒的元素组成。
地质学与矿物学
SEM-EDS技术在地质学和矿物学中同样扮演着重要角色,常用于矿物、岩石和化石的微观结构及元素组成分析。通过观察不同矿物颗粒的形态和元素分布,可以揭示地质历史和成矿过程等关键信息。例如,它可以用来识别矿物种类,并对矿物中的微量元素进行定量或半定量分析。
环境科学
环境科学家利用SEM-EDS探究颗粒物、污染物、土壤等样本的形态和化学成分,对于评估环境污染程度、制定治理方案等至关重要。这项技术可以帮助确定污染源,并监测环境中存在的有害物质。
电子元件分析
电子行业也广泛采用SEM-EDS来进行故障诊断,包括检测元件内部的材料成分,分析腐蚀情况、磨损状况等。
失效分析
当产品出现质量问题时,SEM-EDS可以在失效分析过程中发挥重要作用,比如定位断裂源,分析断口形貌,确定导致问题的具体原因。
基本原理
场**扫描电镜利用场**电子产生高能量的电子束,当电子束与样品相互作用时,会产生二次电子、背散射电子等信号。二次电子主要来自样品表面浅层,对样品表面形貌敏感,可用于观察样品的表面细节;背散射电子则与样品原子序数有关,通过分析背散射电子的信号可以了解样品表面不同区域的成分差异。
场**扫描电镜性能特点
高分辨率:可达到纳米甚至亚纳米级的分辨率,能够清晰地观察到样品表面的微观结构和细节。
高放大倍数:放大倍数通常在 10-100 万倍之间连续可调,可根据需要选择合适的放大倍数观察样品。
良好的景深:可以获得具有立体感的样品表面图像,对于观察粗糙或不规则的样品表面有利。
多功能性:除了观察形貌外,还可配备能谱仪、电子背散射衍射仪等附件,进行元素分析、晶体结构分析等。
低电压成像能力:在低加速电压下也能获得量的图像,可用于观察对电子束敏感的样品。
场**电镜应用领域
材料科学领域
材料微观结构研究:分析金属、陶瓷、高分子等材料的晶粒尺寸、形状、分布及晶界特征等,如研究纳米金属材料的晶粒大小和生长形态,帮助优化材料的制备工艺,提高材料性能。
材料表面形貌观察:观察材料在制备、加工或使用过程中的表面形貌变化,如金属材料的磨损表面、腐蚀表面,了解材料的损伤机制,为材料的防护和使用寿命预测提供依据。
复合材料界面分析:观察复合材料中不同相之间的界面结合情况,如碳纤维增强树脂基复合材料中碳纤维与树脂的界面结合状态,为提高复合材料的性能提供指导。
半导体行业
半导体器件制造与检测:在半导体芯片制造过程中,用于观察光刻图案的精度、刻蚀效果、薄膜的均匀性等,如检测芯片表面的光刻线条是否清晰、有无缺陷,及时发现制造过程中的问题,提高芯片的良品率。
半导体材料研究:分析半导体材料的晶体结构、缺陷分布、杂质沉淀等,如研究硅材料中的位错、杂质团簇等缺陷对半导体性能的影响,为半导体材料的研发和质量控制提供重要信息。
地质与矿物学领域
矿物形貌与结构分析:观察矿物的晶体形态、解理、断口等特征,如石英、长石等常见矿物的晶体形貌,为矿物的鉴定和分类提供依据。
岩石微观结构研究:分析岩石的孔隙结构、矿物颗粒的排列方式、胶结物的形态等,了解岩石的物理性质和力学性能,为石油勘探、地质工程等提供基础数据。
纳米科技领域
纳米材料制备与表征:用于观察纳米材料的尺寸、形状、分散性等,如碳纳米管的管径、长度、管壁结构,以及纳米颗粒的粒径分布和团聚状态等,指导纳米材料的合成和制备工艺优化。
纳米器件研究:观察纳米器件的结构和性能,如纳米传感器、纳米电子器件等的微观结构和界面特性,为纳米器件的设计和性能改进提供依据。
注意事项
样品要求:样品必须是干燥的固体,且无挥发性、无磁性、无腐蚀性、性、无放射性。对于块状样品,尺寸不能太大;粉状样品需适量且要固定好,防止飞扬。
操作规范:操作过程中要严格按照仪器操作手册进行,避免误操作。在更换样品、调节参数等操作时,要小心谨慎,防止碰撞样品台和探测器。
安全事项:场**扫描电镜内部有高压和高真空系统,在仪器运行过程中,严禁打开舱门或触摸内部部件,以免发生触电或其他安全事故。
环境要求:仪器应放置在温度和湿度相对稳定、无振动、无强电磁场干扰的环境中。
数据管理:未经授权,不得随意或修改仪器中的数据。如需拷贝数据,应使用*的存储设备,并遵守实验室的数据管理规定。
扫描电镜的测试项目涵盖了从形貌观察到成分分析、从微观结构到三维重建的多种功能,广泛应用于材料科学、生物学、地质学、纳米技术等领域。根据具体需求,可以选择合适的测试项目进行分析。
优尔鸿信检测技术(深圳)有限公司旗下的成都检测中心(华南检测中心成都分支)成立于1996年,配合高科技电子产品设计、验证、生产过程的检测需求组建科技实验室,创始团队汇集科技精英、凭借雄厚的技术背景和开拓创新精神,在一张白纸上点石成金。华南检测中心迄今发展成目**大功能22个专业的实验室,主要检测设备4300余台(套),拥有1500人的管理、技术人员团队,打造了一个提供快速、精密、准确检测能力、服务网络遍及全国的大型旗舰实验室。于2003年**中国国家合格评定**(CNAS)的初次认可,检测能力获得苹果、戴尔、惠普等**客户的认可,实现[一份报告、**通行]。 检测业务主要分为:尺寸量测与3D工程、仪器校准、材料分析(金属、塑料)、有害物质检测、电子零组件失效分析、物流包装测试、可靠性分析(气候、机械)、仿真分析、热传测试、声学测试、食材检测(微生物、理化检测)、儿童玩具测试、汽车材料及零部件检测、产品认证等。