FE-SEMの原理 | イビデンエンジニアリング

X-0032

FE-SEMの原理

Field Emission-Scanning Electron Microscope

■概要
電子銃に電界放出形電子銃を用いたSEMで熱電子銃を用いる汎用SEMと比較して電子ビームを細く収束させることができるため、より高倍率での観察が可能となり、試料にもよりますが最大20万倍程度までの拡大観察が可能です。

■原理
走査型電子顕微鏡(SEM)においては、虫眼鏡(凸レンズ)で太陽の光を1点に集束するように、電子レンズを使って電子線を微小径に集束し、試料の上に照射します。この入射電子ビームを試料上で走査(電子線でなぞって試料の線・面の情報を得る)させ、試料から放出される二次電子像(主に試料表面の微細な凹凸像)及び反射電子像(組成像:平均原子番号・結晶方位に依存)を検出することで像を得る顕微鏡です。FE-SEMは汎用SEMと比較して電子ビームをより細くできるため、より高倍率で野観察が可能です。また、EDX(エネルギー分散型X線分析装置)を装備しており、観察領域における組成分析・元素マッピングができます。

■観察事例

※メチルシリコンパウダーとニッケルパウダー

■その他の事例
◆微小粒子の拡大観察　/　微小異物の観察・元素分析　/　SiCコート膜の観察 ◆化粧板表面の観察　/　基板の断面観察　など

■Q&A
Q1:汎用SEMと比較した時の長所と短所を簡単に教えてください。 A1:長所⇒電子ビームが細いため、最大倍率が１万倍程度の汎用SEMより拡大観察ができ、最　　　　　大20万倍程度で拡大観察が可能です。また、EDXでの点分析の精度も高いです。　　短所⇒汎用SEMのようにドローアウトでの試料交換ができないため、汎用SEMほど大き　　　　　な試料が入りません。その場合は、試料の切断が必要になります。 Q2:どれぐらいの大きさの試料まで測定できますか。 A2:φ2cm×ｔ2cmが目安です。試料が大きすぎると測定時の真空状態の悪化につながり、観　　察ができない場合があります。 Q3:反射電子像の観察は可能ですか。 A3:反射電子検出器をオプションで搭載しているため、観察可能です。 Q4:観察できない試料はありますか。 A4:内部に多量の空気を含む試料は、試料前室若しくは試料室内が必要な真空度に到達しない　　ため、観察できないことがあります。

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