Phương pháp hiển vi điện tử quét

Sự ra đời của kĩ thuật hiển vi điện tử quétHiển vi điện tử quét là gì?Cấu tạo và các chức năng cơ bản của hiển vi điện tử quétCấu tạoẢnh hiển vi điện tử thứ cấpẢnh hiển vi điện tử tán xạ ngượcPhổ tán sắc năng lượng tia X Kết luận

Trang 1

Phương pháp hiển vi điện tử quét

TS Nguyễn Hữu Dũng

Phòng thí nghiệm Hiển vi điện tử và Vi phân tích (BKEMMA)

Viện Tiên tiến Khoa học và Công nghệ (AIST)

Đại học Bách khoa Hà Nội (HUST)

Trang 2

1 Sự ra đời của kĩ thuật hiển vi điện tử quét

2 Hiển vi điện tử quét là gì?

3 Cấu tạo và các chức năng cơ bản của hiển vi điện tử quét

3.1 Cấu tạo

3.2 Ảnh hiển vi điện tử thứ cấp

3.3 Ảnh hiển vi điện tử tán xạ ngược

3.4 Phổ tán sắc năng lượng tia X

Nội dung

Trang 3

Bài giảng: Phương pháp hiển vi điện tử quét – TS Nguyễn Hữu Dũng 3

1 Sự ra đời của kĩ thuật hiển vi điện tử quét (1)

 Độ phân giải: Giới hạn bởi bước sóng

 Chùm điện tử có bước sóng nhỏ hơn ánh sáng khả kiến

Hiển vi điện tử

Trang 4

Hiển vi điện tử truyền qua

(Transmission Electron Microscope - TEM)

• Phát minh lần đầu năm 1931 (Đức)

• Phóng đại tới kích thước cỡ nguyên tử

• Tương tự kính hiển vi quang học, chùm điện

tử được thay thế bằng chùm ánh sáng.

• Mẫu phải rất mỏng

• Rất đắt và tốn nhiều thời gian chuẩn bị mẫu.

Trang 5

Hiển vi điện tử quét

(Scanning Electron Microscope - SEM)

• Được phát minh năm 1942

• Độ phóng đại tới kích thước nm (1-2

nm)

• Cho ảnh 3D của bề mặt mẫu

• Không cần phá hủy mẫu, sử dụng

được cho cả mẫu khối

• Giá thành rẻ hơn TEM.

Trang 6

Hiển vi điện tử quét Hiển vi quang học

Ảnh thu được bằng hiển vi điện tử quét tốt hơn so với hiển vi quang học

Trang 7

2 Hiển vi điện tử quét là gì?

- Hiển vi điện tử quét là loại hiển vi điện tử tạo ra ảnh với độ phân giải

cao của bề mặt mẫu bằng cách sử dụng một chùm điện tử hẹp quét trên

bề mặt mẫu

- Việc tạo ảnh được thực hiện thông qua việc ghi nhận và phân tích các

bức xạ phát ra từ bề mặt mẫu do tương tác với chùm điện tử

Trang 8

3 Cấu tạo và các chức năng cơ bản của hiển vi điện tử quét

3.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động (1)

Trang 9

X-ray

3.1 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động (2)

Trang 10

3.2 Ảnh hiển vi điện tử thứ cấp (1)

Trang 11

Độ tương phản ảnh do lượng điện tử thứ cấp phát ra

Trang 12

- Điện thế dương đặt vào trước

đầu thu điện tử thứ cấp để hút

các điện tử thứ cấp (có năng

lượng thấp < 50 eV)

- Điện tử thứ cấp phát ra từ độ

sâu khoảng vài nm

- Đầu thu ống nhân quang nhấp

nháy (scintillation detector)

Trang 13

3.3 Ảnh hiển vi điện tử tán xạ ngược (1)

Điện tử cơ bản tương tác với hạt nhân và quay ngược trở lại

Trang 14

Ảnh nhạy với thành phần hóa học (cường độ điện tử tán xạ phụ thuộc

Trang 15

BSEs SEs

E/Eo

1

Năng lượng của điện tử tán xạ ngược cao hơn nhiều so với điện tử thứ cấp

Trang 16

- Năng lượng điện tử tán xạ ngược lên tới 30

– 50 keV tạo thành hình khuyên/tròn quanh

chùm điện tử tới

- Điện tử thứ cấp bị đẩy lùi bằng cách áp đặt

vào một điện thế âm

Trang 17

Điện tử tán xạ ngược đến từ vùng sâu

hơn

Điện tử thứ cấp chỉ đến từ nút cổ

chai

Trang 18

3.4 Phổ tán sắc năng lượng tia X (1)

Tính chất đặc trưng tia X:

- Đặc trưng cho nguyên tố hóa học

- Đỉnh sắc nét

Trang 19

Trang 20

- Sự phân bố tia X liên quan

tới mức độ thâm nhập của

điện tử cơ bản, nhưng ở

mức độ thấp hơn

3.4 Phổ tán sắc năng lượng tia X (3)

Trang 21

Ví dụ 1

Trang 22

Ví dụ 2

Trang 23

Ví dụ 3

Trang 24

Scanning Electron Microscope

Sizes, etc.

• Compositional Contrast

Energy-Dispersive X-ray Spectrometry

Định dạng
Số trang	24
Dung lượng	2,94 MB