Министерство образования и науки Российской Федерации Калужский филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана» (КФ МГТУ им. Н.Э. Баумана) Курсовой проект на тему: Выполнила: студентка гр.НИ.Б-71 Шаболова Н.С. Проверил: Михеев Н.Н.

Целью курсового проекта: изучение методологии сканирующей электронной микроскопии высокого разрешения. Задачи: Сбор и анализ информации по теме проектирования; анализ полученных данных; оформление результатов исследования в виде отчёта и его публичная защита.

Сканирующий электронный микроскоп прибор, позволяющий получать изображения поверхности образца с большим разрешением (менее 1 нанометр). Применение дополнительных систем позволяет получать информацию о химическом составе приповерхностных слоёв.

Принцип действия основан на использовании некоторых эффектов, возникающих при облучении поверхности объектов тонко сфокусированным пучком электронов - зондом. Как показано на рис 1. в результате взаимодействия электронов 1 с образцом (веществом) 2 генерируются различные сигналы. Основными из них являются поток электронов: отраженных 3, вторичных 4, Оже-электронов 5, поглощенных 6, прошедших через образец 7, а также излучений: катодолюминесцентного 8 и рентгеновского 9.

Тонкий электронный луч генерируется электронной пушкой, которая играет роль источника электронов, совмещенного с электронными линзами, которые играют ту же роль по отношению к электронному пучку как фотонные линзы в оптическом микроскопе к световому потоку. Катушки, расположенные согласно двум взаимно перпендикулярным направлениям (x, y), перпендикулярным направлению пучка (z) и контролируемые синхронизированными токами, позволяют подвергнуть зонд сканированию подобно сканированию электронного пучка в электронно-лучевой трубке телевизора. Электронные линзы (обычно сферические магнитные) и отклоняющие катушки образуют систему, называемую электронной колонной. В современных РЭМ изображение регистрируется исключительно в цифровой форме.

Основные типы сигналов, РЭМ: вторичные электроны (ВЭ, режим рельефа) отражённые электроны (ОЭ, режим контраста по среднему атомному номеру, а так же режим рельефа) прошедшие через образец электроны, в случае установленной STEM-приставки (чаще используется для исследования органических объектов) дифракции отражённых электронов (ДОЭ) потери тока на образце (ПЭ или детектор поглощенных электронов) ток, прошедший через образец (ТЭ или детектор прошедших электронов) характеристическое рентгеновское излучение (Рентгеноспектральный анализ) световой сигнал (КЛ или катодолюминесценция).

Растровые микроскопы применяются как исследовательский инструмент в физике, электронике, биологии, фармацевтике, медицине, материаловедении, и т. д. Их главная функция получение увеличенного изображения исследуемого образца и/или изображений образца в различных регистрируемых сигналах. Сопоставление изображений, полученных в разных сигналах, позволяют делать вывод о морфологии и составе поверхности.