文档介绍：北京工业大学
硕士学位论文
高温扫描电子显微分析方法及应用研究
姓名:王丽
申请学位级别:硕士
专业:材料学
指导教师:吉元;徐学东
20080501
摘要本文研究高温扫描电子显微分析方法、实验技术和应用。综合分析测试系统。利用该系统,研究了加热补偿荷电效应的方法、机理及应用。本文研究了通过原位加热方法消除非导电样品在电子束辐照下产生的荷电荷电补偿方法相比,二次电子像的衬度和信噪比优于低真空环境中得到谋浠I鹿讨衚逐渐增加且由负值变正值,返牡河墒椅计算了总电子发射产额。室温下为.,继续升温,减少到还测试了珹和·陶瓷样品表面电导仃随温度的变化。允境霭氲继逄匦浴本文研究了加热荷电补偿的机理。加热补偿的基本概念是:加热提高了宽禁的禁带宽度,使更多的价带电子跃迁到导带,提高了总电子发射产额,的差异,使得荷电补偿的温度有所差异。牧系木褰峁埂⑷毕荨⒃又始俺分直接影响着荷电补偿效果。多晶样品中形成的缺陷/杂质能带,减小了禁带宽本文构建了一个以环境扫描电镜为基础的原位加热和原位操纵的测试了⒘5奈露纫坏绲夹阅堋实验样品包括非导电陶瓷:珹,硅酸镁,液晶;半导体微粒:效应。凸杷崦炯尤戎烈。傻缧вο籄加热至一傻效应消除;液晶的荷电补偿温度低于℃。与通常在变压力虴械的效果,因为加热过程中绝缘样品可以在高真空环境中、采用酵分接被观察。原位监测了珹和·陶瓷样品电流和砻娴缡的。。黾拥时的~℃,大量增加到亩⒅翟。提高了鍪考叮锏。在媸眔翟黾拥带绝缘体的导电率。机理涉及:尤燃铀倭司堤灞砻娴谋徊痘竦缱哟邮期中释放的过程,从而减小表面电势,消除了荷电效应。尤燃跣×司挡牧即提高了像衬度和信噪比。牧系哪艽峁梗榈纾嫉纾既刃阅艽嬖摘要
度和电离能,使得加热对多晶的补偿效果优于单晶的效果。本文研究了荷电现象在评价绝缘材料性能和微观结构方面的应用。和砻嬖诮滴率背鱿值氖髦ψ吹壤胱犹宸诺绾突鞔啥员砻嬖斐苫邓伤,反映出加热引起介电性能和机械性能改变。露缺浠贾戮Ы绾腿毕莩度变化,反映出材料微区ЯR痪Я#ЯR痪Ы纾逡患性樱诙啵毕本文还研究了半导体⒘5奈露纫坏绲夹阅堋5绲***嫖露鹊纳叨增大;掺杂和离子的牡嫉缏侍岣叩母欤坏蔽露刃∮℃时,离子的牡绲悸式细撸坏蔽露却笥℃时,搀杂离子的。原位加热扫描电子显微分析方法,为补偿非导电样品的荷电效应,以及研究在介电、导电和导热性能的差异。的电导率较高。绝缘材料和半导体材料的介电、导电和导热性能提供了一种有效而简便的方法。关键词荷电效应环境扫描电镜加热陶瓷材料北京荡笱Чぱ妒宦畚
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导师签名:∥独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑签名:、
第滦髀环境扫描电镜基本原理及发展商品化的扫描电子显微镜适烙辍因分辨率较高、景深大、放大倍数调节范围广,被广泛应用于科学研究及工程技术中。此后多年,尽管募际跞圆欢细慕阅芤膊欢咸岣撸匀桓谋洳涣艘蛞瞧鞅身造成的木窒扌裕翰荒茉谧匀蛔刺鹿鄄斐笔5摹⒈砻媸芪廴镜难罚不能直接观察绝缘样品。这使得样品的准备工作比较繁琐,而且经过涂层处理后会掩盖样品的真实信息,造成分析误差。世纪年代亢虵】学者研制成功环境扫描电子显微镜。可直接观察非导电样品和含水的“湿”样品,大大减少了样品的预处理过程,而且避免了因喷镀导电层而引内通入气体,样品室采用较高的压力:在段е苯庸鄄炀笛罚当电子的动能超过气体电离能就会发生电离碰撞,使气体分子产生正离子和电子。正离子与样品表面的电子中和,消除样品表面堆积的电荷。的电子光学构造与常规嗤傻缱忧埂⒕酃饩怠⑸柘低场探测和成像系统组成肫胀⊿的显著区别在于真空系统和探测系统。中采用两级压差光阑和分级泵,形成多级真空环境,样品室内的压力可高达,而电子枪的真空度仍保持在优于。俚扑康缱忧的高真空环境。同时发展了环境真空中的二次电子的探测系统。的真空模起的元素分析误差等局限性。的荷电补偿及成像原理见图卜T谘肥图环境扫描电镜荷电补偿原理示意图第坌髀肌@港·
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