저진공 SEM, 자연 SEM, 습식 SEM, 가변압 SEM, VP-SEM, 환경 SEM, ESEM

저진공 SEM(LV-SEM)은 시편 챔버의 압력을 몇 Pa에서 몇 100 Pa(낮은 진공 범위) 사이로 증가시키도록 설계되었습니다. 일부 LVSEM 기기는 압력을 2000Pa에서 3000Pa로 전환할 수 있습니다. LV-SEM은 환경 SEM(ESEM), 자연 SEM 또는 VP-SEM(제품 이름)이라고도 합니다.
LV-SEM에서는 입사 전자 또는 시료에서 방출된 전자와 충돌하여 시료 챔버의 잔류 가스 분자에서 생성된 양이온을 사용하여 시료 표면의 전기적으로 음전하를 중화할 수 있습니다. 이 현상은 전하의 영향을 피하면서 전도성 코팅 없이 비전도성 시편을 관찰할 수 있게 합니다. 일반적인 SEM에서 코팅이 되지 않은 비전도성 시편을 관찰하기 위해서는 가속 전압을 약 1kV로 낮춰야 합니다. 그러나 LV-SEM에서는 비전도성 시료를 관찰하기 위해 가속 전압을 낮출 필요가 없습니다. 또한 LV-SEM은 out-gas가 많은 시편을 관찰하는데도 효과적이다.
대물렌즈 하단과 검체실 사이에는 작은 구멍(orifice)이 있으나 LV-SEM의 Differential pumping system으로 인해 대물렌즈 상부는 외부의 영향 없이 고진공 상태로 안전하게 유지됩니다. 시편 챔버의 낮은 진공.
검체실에 부착된 일반 XNUMX차 전자 검출기는 섬광체에 인가되는 고전압으로 인해 방전이 발생할 수 있어 사용할 수 없다. 따라서, 후방산란전자검출기 또는 가스증폭방식을 채용한 특수 XNUMX차전자검출기(ESED; Environmental Secondary Electron Detector 또는 GSED; Gaseous Secondary Electronic Detector)가 사용된다.
그림 (a)는 LV-SEM의 진공 배기 시스템을 보여줍니다. 그림 (b)는 LV-SEM에서 전하 중화 특성을 보여줍니다.

그림 (a) LVSEM의 진공 배기 시스템 개략도.
(저진공 조건에서는 XNUMX차 전자 검출기*를 사용할 수 없습니다.)

그림 (b) 전하 중화의 특징.
시료실의 잔류 기체 분자는 입사 전자와 시료에서 방출된 전자와 충돌하여 양이온이 됩니다. 그런 다음, 이러한 양이온은 시편 표면의 음전하로 끌립니다. 결과적으로 시편 표면의 대전이 중화됩니다.

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