해피레포트 - 주사전자현미경[Scanning Electron Microscope-SEM]

카테고리 : 레포트 > 공학,기술계열 파일이름 :주사전자현미경[Scanning Ele.hwp 문서분량 : 11 page 등록인 : leewk2547 문서뷰어 : 한글뷰어프로그램 등록/수정일 : 12.05.18 / 12.05.18 구매평가 : 다운로드수 : 1 판매가격 : 2,000 원

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보고서설명
전자발생원(electron source)으로부터 전자선을 조사해 미소한 점으로 초점을 맞추고, 검출기로 미소점에서의 변화된 신호량의 대소를 브라운관 점의 명암으로써 영상시키는 방식이다. 전자선이 조사될 때 후방 산란 전자(back scattered electron), 2차 전자(secondary electron), X선, 음극 형광 등이 발생된다. 발생한 전자는 검출기에 의해 전류신호로 변환되어 브라운관 위에 신호상으로써 영상화된다. 이 중에서 2차 전자상이 가장 분리능이 높아서 가장 널리 사용된다. 다른 신호에 의한 상은 2차 전자상에 비해 분리능이 떨어지지만 시료를 구성하는 특수한 성질의 정보를 얻을 수 있으므로 이러한 것은 주로 특수목적의 분석에 이용되고 있다.

본문일부/목차
구조 전자총(electron gun) 전자총의 역할은 전자를 만들고 가속시키는 역할을 한다. 전자총은 전자선(electron ray)의 형태로 사용되는 안정된 전자원을 공급한다. 충분한 양의 이차전자를 생산할 수 있을 만큼 많은 양의 1차 전자를 만들되, 자기렌즈에 의해서 작은 빔을 효과적으로 형성하도록 고안되어 있다. 원자 내의 전자는 원자핵과의 전기력 작용에 의하여 특정 위치에서 일정한 에너지를 갖고 있기 때문에 전자가 상온에서 자기 위치를 벗어나 공중으로 방출되는 일은 거의 일어나지 않지만 전자가 갖고 있는 에너지 장벽(일함수; work function) 이상의 에너지가 주어질 경우 전자가 튕겨져 나오게 된다. 즉, 전자총의 필라멘트로 사용되는 텅스텐과 같은 금속을 높은 온도로 가열시키면, 표면의 원자에 구속되어 있던 전자들이 원자핵의 속박에서 벗어나 진공 중으로 이탈된다. SEM의 전자총에는 열방사형(thermionic electron gun)과 전계방사형(field emission electron gun)으로 나뉘어진다. 열방사형(thermal emission)의 경우 음극은 주로 텅스텐으로 약 100㎛ 직경의 선 필라멘트로서 끝이 V자 모양을 가진 머리핀 모양으로 구부러져 있다(그림 10, 11). 텅스텐은 일함수 값이 4.5 eV로 크지 않고, 융점은 3,650K로 매우 높기 때문에 필라멘트로 많이 사용되며, 일반적으로 필라멘트에 직접 전류를 가하여 약 2,700K까지 가열한다. 한편, 고급 전자현미경에서는 발생된 전자의 밀도(즉, 단위각도상 단위면적당 전자의 수)를 높이기 위해서 LaB6(lanthanium hexaboride)를 사용하며, 1900K의 온도로 가열하여 사용한다. LaB6는 표면 원자흡착에 의해 전자방출성이 현저히 떨어지는 문제가 있으므로 고진공을 유지하여야 한다. 2. 자기렌즈 : 자기렌즈는 코일이 감아진 원통형의 전자석으로 전자가 자장에 의해 휘는 성질을 이용하여 전자를 한곳으로 모으는 역할을 한다. 광축에 원대칭을 이루는 자장에 의해 광축을 따라서 진행하는 가속된 전자가 나사형 괘적을 이루면서 초점을 형성한다. 자기렌즈는 항상 볼록렌즈의 역할을 한다. 일반적인 전자총에서 나오는 전자빔의 크기는 약 10∼50마이크로미터로, 보통 두 개의 수렴렌즈와 한 개의 대물렌즈를 이용하고, 시편에 주사되는 크기는 전자빔의 크기의 약 1/10000인 5∼200nm정도이다. 수렴렌즈는 전자총을 빠져나온 전자빔을 모아주는 역할을 하며 전자빔의 세기를 결정하는 2차 인자가 된다. 시료에 조사되는 빔의 크기를 결정하는 대물렌즈는 전자빔 형성렌즈로도 불리는데, 작은 전자빔을 만들기 위해서는 초점거리가 짧고 시료의 표면에 가깝게 위치되도록 한다. 대물렌즈와 시료표면 사이의 거리를 작동거리라 하는 데, 작동거리가 적을수록 더욱 작은 점을 형성할 수 있으므로 영상의 해상력이 증대된다.

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