束斑直徑和工作距離

束斑直徑和工作距離

    在SEM 中束斑直徑決定圖像的分辨率。束斑的直徑越小圖像的分辨率越高。一般來講束斑直徑的大小是由電子光學系統來控制，并同末級透鏡的質量有關。如果考慮末級透鏡所產生的各種相差，則實際照射到試樣上的束斑直徑d為[3]d2=d02+ds2+dc2+df2 (1)式中，d0高斯斑直徑；ds由于透鏡球象差引起的電子探針的散漫圓直徑；dc由于透鏡色差所引起電子探針的散漫圓直徑；df由于衍射效應所造成電子探針的散漫圓直徑。在掃描電子顯微鏡的工作條件下：ds>>dc，df。因此公式(1) 可以近似為：d2=d02+ds2。因為d0與同末級透鏡的勵磁電流有關，而后者又與工作距離WD有關。WD越小，要求末級透鏡的勵磁電流愈大，相應的d0 愈小。此外對于一定質量的透鏡來講，球象差系數也是同工作距離WD有關，WD愈小相應的Cs（透鏡的球象差系數）也愈小。因此為獲得高的圖像分辨率則束斑直徑要小，同時需要采用小的工作距離。如果探針電流過高，電子束斑縮小過度，圖像中就容出現噪聲。如果要觀察高低不平的樣品表面，要求很高的焦深，則需要采用大的工作距離，同時需要注意，圖像的分辨率會明顯降低。