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扫描电子显微镜(SEM)是一种广泛应用于许多科学领域的技术，包括化学、纳米技术和半导体领域。有许多不同的变种，其工作原理与传统的扫描电镜仪器略有不同。在本文中，我们将介绍阴极发光扫描电镜仪器。
扫描电子显微镜
扫描电子显微镜(SEM)是一种高能成像技术，常用于确定表面的拓扑结构和组成。在扫描电镜中，电子从电子枪向感兴趣的样品发射。为了产生高能电子束，这些电子通过一系列透镜进行集中和聚焦，然后再经过一对扫描线圈和偏转板，然后被导向样品。
当电子与样品相互作用时，由于弹性散射和吸收机制，它们的能量迅速减少;电子与样品之间的能量交换使电子通过弹性散射的方式反射。非弹性散射和电磁辐射也会释放二次电子，这两者都可以被探测器观测到。扫描电镜利用探测器观察到的信号强度分布产生图像。
阴极发光原理
阴极发光是一种类似于光致发光的发光技术，广泛应用于半导体材料中。欧洲杯足球竞彩传统的发光是由分子被激发时一个电子和一个空穴的重新组合引起的。相比之下，阴极发光发生在高能电子束激发电子，但主电子携带过多的能量和发射次级俄歇电子。次级电子随后散射，并使价带内的电子被提升到导带，在导带上它通过释放阴极发光光子而发光。
阴极发光对SEM有什么好处
阴极发光原理可用于扫描电镜仪器，用于许多不同类型的材料，包括低维半导体，岩石和矿物，以及固态氧化物，如氧化锆和二氧化钛。欧洲杯足球竞彩
阴极发光扫描电镜是一种非破坏性的显微镜技术，可以绘制材料的电子和光学特性，具有纳米空间分辨率。阴极发光扫描电镜可以消除材料的许多不同性质，包括结构组成、电导率/绝缘性能，以及缺陷、杂质、掺杂、空位和污染的影响和/或存在。这是一种可用于质量控制和失效分析实验室的技术。
与传统扫描电镜不同的是，着陆电子与样品之间的相互作用对空间分辨率的影响较大，而电子柱中的加速电压对空间分辨率的影响较小。当电子撞击样品时，它们通过非弹性散射引起能量转移，这种能量最终以阴极发光光子或x射线光子(或两者都有)的形式释放。通过这个机制，它更容易产生阴极发光光子比它是x射线光子，因为这样做所需的能量更低。
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使用阴极发光扫描电镜可能存在的问题
整体材料和薄材料的工作原理不同，一般来说，阴极发光扫描电镜更适合薄材料，即厚度小于10欧洲杯足球竞彩0 nm的材料。因此，在块体材料上使用阴极发光扫描电镜会出现一些问题。欧洲杯足球竞彩要在块状材料上使用阴极发光扫描电镜，一般体积需要较小。欧洲杯足球竞彩这转化为一种使用低电压和低一次电子能量的操作模式。
然而，降低一次能源带来三个主要后果。首先，从电子到样品的能量转移更低，这导致产生的阴极发光光子更少，最终，信号更低。
另一个潜在的问题是表面效应的产生。与材料的其他部分相比，被分析的大块样品的区域更接近电子束的表面，这可以导致生成体积更小。此外，表面的一些区域可以进行非辐射复合，这就产生了一个“死层”，在那里不会发生阴极发光。
对于许多散装材料，需要更高的欧洲杯足球竞彩注射密度来穿透表面。然而，这可能导致较低的阴极发光发射时，材料成为电子饱和。高注入密度也会导致局部平衡态的变化，不必要的光束引起的样品变化，发光饱和和产生猝灭效应。
来源:
Horiba:http://www.horiba.com/fileadmin/uploads/Scientific/Documents/Cathodoluminescence/Brochure_CLUE_series_052017_VF.pdf
http://www.horiba.com/uk/scientific/products/optical-spectroscopy/newsletter/october-2009/upgrade-your-existing-sem-with-our-cathodoluminescence-clue-system/
Nanounity:http://www.nanounity.com/cathodoluminescence-nanophotonics.php
Gatan:http://www.gatan.com/high-spatial-resolution-cathodoluminescence
扫描电子显微镜中的阴极发光:在低维半导体结构中的应用- Gustafson A. and Kapon E.，扫描显微镜国际，1998
扫描电子显微镜下荧光粉颗粒阴极发光的对比和衰减欧洲杯猜球平台Ultramicroscopy，2015, DOI: 10.1016 / j.ultramic.2015.05.009
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