[재료공학실험]SEM의 원리
- 최초 등록일
- 2009.11.06
- 최종 저작일
- 2009.09
- 5페이지/ 한컴오피스
- 가격 1,500원
소개글
1. SEM image의 생성원리에 대해서 설명하시오.
2. 관찰시 어떤 sample은 charging 현상이 일어난다. 이러한 현상이 일어나는 이유는 무엇이고, 문제점을 해결하기 위해선 어떤 조치를 취할 수 있는가?
3. OM과 SEM 의 image를 보고 차이점을 말하고 그 이유를 설명하시오.
목차
없음
본문내용
SEM에서는 시료의 표면에 raster라고 불리는 일정부분에 electron beam이 scan된다. 이때 electron beam과 시편표면과의 상호작용에서 발생되는 에너지 방출들이 시편표면의 다양한 정보를 제공해 준다. 상호작용에 의한 결과로 secondary electron(2차전자), backscattered electron(후방산란전자), auger electron, continuous x-ray, characteristic x-ray 등이 있으며 이에 의해 다양한 정보를 얻어 재료를 분석한다. 보통 SEM에서는 secondary electron을 이용하여 상을 형성하는데, 주로 secondary electron가 beam 아래에서 곧바로 방출되어 높은 분해능을 가지고 있기 때문이다. Electron beam(20keV)의 오른쪽에 secondary electron detector(+200V)가 있어 3~5eV의 낮은 에너지를 가지고 있는 Secondary electron을 빨아들인다. detector에 모이는 S.E (Secondary Electron)의 수는 detector 위치에 대한 시편의 기울기와 관계가 있다. backscattered electron으로부터 재료의 정보를 얻기 위해서는 S.E가 접근할 수 없게 -50V의 detector로 16~18eV의 B.E (Backscattered Electron)만을 감지한다. B.E는 직진성을 가지므로 S.E보다 방향성에 더욱 민감하다. B.E는 물질의 원자번호에 관계하며 material composition topography에 우수하고 S.E는 시편의 기울기에 민감하여 surface topography에 탁월하다. 시료의 구성원자가 무거울수록 후방산란 정도는 더욱 커지기 때문에, 평평한 시료의 표면에서 원자번호의 차이에 의한 대비가 후방산란 전자상에 나타난다. 따라서 후방산란 전자상으로는 시료의 조성에 대한 정보를 감지할 수 있다. 특히 원자번호의 차이가 20이상이면 인접상의 구별이 가능하다. 시료에 흡수된 전자의 에너지가 형광반응으로 가시광선 영역의 전자파를 발생하는 시료에는 Robinson형 검출기로 이 신호를 측정하여 영상화하는데 이는 형광 혹은 발광 물질이나 상을 구분 관찰하는데 유용하다. 시편에서 발생되는 X선 신호로는 구성원소를 알아낼 수 있으며, 1차 전자빔을 주사하면서 발생하는 특정한 X선 신호의 세기로 CRT를 주사하여 영상화하면 원소의 분포도가 되는데, 이를 X선의 원소상이라고 하며, 2차 전자상과 함께 미세구조의 원소분포를 보여주는데 매우 유용하다. 또한 이 X선의 신호를 이용하는 정량분석은 SEM에 있어서 중요하면서도 강력한 분석기능이다
참고 자료
☞ ‘주사전자현미경의 기초’ - 황인옥 공역
☞ `Phisycal Metallurgy Principles` - Reed.Hill. Abbaschian
☞ http://user.dankook.ac.kr/~enerdine/sem.htm
☞`Theory of Scanning Electron Microscope` - Hitachi Science Systems Co.Ltd