材料分析(SEM、TEM、XRD、XPS)

以TEM(穿透式電子顯微鏡)觀察時,需要將試樣薄化至厚度100 nm左右以下的主要理由為下列何者?

  1. A電子與物質的交互作用強,厚的試樣無法穿透,且多重散射使影像模糊
  2. B電子的波長比X光長,因此試樣若不薄化就不會發生繞射
  3. C試樣薄化後,電子束造成的帶電會增加,因而提高對比
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正確答案:A. 電子與物質的交互作用強,厚的試樣無法穿透,且多重散射使影像模糊

電子帶有電荷,與物質的交互作用遠強於X光,即使加速電壓為200 kV左右,厚的試樣也幾乎無法穿透,或被多次散射而使影像與能譜模糊。因此以離子研磨或FIB(聚焦離子束)製成厚度100 nm左右以下的薄片來觀察。200 kV電子的波長約為0.0025 nm,遠短於Cu Kα射線的約0.154 nm,波長較長的選項正好相反。帶電是擾亂影像的原因,並不是薄化的目的。在失效分析中,以FIB針對不良部位薄片化,再以TEM觀察斷面,是標準的程序。

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