SEM测试成像

低电压成像

扫描电子显微镜通常在10千伏至30千伏的加速电压下运行，可获得高质量的图像；同时，微区成分分析也能提供可靠的定性和定量结果。然而，对于某些热敏或导电性能较差的样品，如半导体器件、合成纤维、溅射或氧化薄膜、纸张、动植物组织、高分子材料等，在某些情况下不适宜进行导电处理，而需要直接观察。因此，可以采用低电压成像技术，选择1千伏至5千伏甚至更低的加速电压进行成像。

优点

1、增强样品表面形貌和成分衬度

选择较低的加速电压意味着使用能量较低的电子束，使得入射样品后的散射区域更为局部，相互作用区域靠近表面，有利于表面形貌成像。在常规加速电压下观察半导体或绝缘体时，通常需要对样品进行导电膜镀覆，这样形貌成像是唯一的成像方式，因为膜层会完全掩盖样品不同元素的出射电子产率变化，导致无法观察到样品的成分衬度。而使用低能电子束成像时，无需进行膜层处理，可以直接观察样品的形貌和成分衬度，充分展现材料的真实特征。

2、减少或消除样品的核电效应

3、减小电子束辐射损伤

缺点

空间电荷效应、光学系统像差以及杂散磁场的影响会导致图像分辨率降低，影响图像质量。对于某些非导电材料，选择合适的低加速电压值尤为重要。

低真空成像

针对一些导电性较差的材料，如半导体、集成电路、印制板、电脑零件、纸张、纤维，以及含水的动植物样品，若需要直接观察其微观形貌，传统的高真空（High Vacuum，HV）成像方式存在一定局限性，建议采用可变压力模式（Variable Pressure，VP）或扩展压力模式（Extended Pressure，EP）成像技术。

在VP或EP模式下，可以直接观察非导电材料或动植物样品。由于样品室内的真空度较低，仍然存在大量气体分子，入射电子和信号电子会导致附近气体分子（如氧气、氮气）离子化，这些离子在附加电场的作用下会朝向样品移动，中和表面积累的电荷，从而消除电荷现象。在这种情况下，即使选择较高的加速电压，仪器仍能正常运作。此外，样品制备简单，适合观察放气样品，并且适合直接对非导电样品进行成分检测。

SEM测试成像

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