電子光譜儀和顯微鏡固體金屬分析圖像顯微鏡
材料的表征
材料中電子輸運(yùn)過程的模擬在許多應(yīng)用中都非常重要。粒子束輻照固
體產(chǎn)生電子發(fā)射的測定尤為關(guān)鍵和重要，特別是在利用電子研究固體近表
面的化學(xué)和成分特性的分析技術(shù)中。
在研究電子和物質(zhì)的相互作用中，電子光譜儀和顯微鏡代表了研究物
質(zhì)的電子和光學(xué)特性的基本儀器。電子光譜儀和顯微鏡可用于研究化學(xué)成
分、電子特性和材料的晶體結(jié)構(gòu)�；谌肷潆娮幽芰康牟煌�，可以利用一
系列的光譜技術(shù)：低能電子衍射(LEED)可用于研究表面的品格結(jié)構(gòu)；俄歇
電子譜(AES)可用于分析固體表面的化學(xué)成分；電子能量損失譜，不管是分
光儀與透射電鏡相結(jié)合的透射譜還是反射譜，都可通過與合適的標(biāo)準(zhǔn)對比
其等離激元損失峰的形狀、帶內(nèi)和帶間躍遷產(chǎn)生的細(xì)微結(jié)構(gòu)特征來表征材
料特性；彈性峰電子能譜是可用于檢測碳基材料中的氫的一種有用手段。
采用電子探針研究材料的特性需要相應(yīng)的電子與所研究的特定材料相
互作用的物理過程的知識。例如，原子譜的典型AES峰的寬度范圍為0．1～
1eV。固體中，許多能量上很接近的能級都在此范圍，所以在固體的AES譜
中觀察到的峰都較寬。這一特征同樣依賴于儀器的分辨率。能譜的另一重
要特性是峰的能量偏移與化學(xué)環(huán)境相關(guān)：實際上當(dāng)原子作為固體的一部分
時，原子核的能級是偏移的。當(dāng)從理論上或通過與合適的標(biāo)準(zhǔn)對比能確定
該偏移時，這一性質(zhì)可用于表征材料。甚至能譜強(qiáng)度的改變和二次電子峰
的出現(xiàn)都可用于分析未知材料。電子能譜也可用于自支撐薄膜的局部厚度
測量、多層表面薄膜厚度測量、半導(dǎo)體中摻雜劑量的確定、輻射損傷研究
等。
背散射電子系數(shù)可用于沉積層薄膜厚度的無損預(yù)測，同時，在背散射
電子能量分布的研究中，可以通過等離激元損失峰的形狀表征材料。
二次電子的研究可通過模擬二次電子成像的物理過程
