背散射电子可以提供材料内部原子排列、晶体结构、化学成分和电子能带结构等信息。
背散射电子(Backscattered Electrons,BSE)是扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)中的一种成像技术。当电子束照射到样品表面时,一部分电子会直接穿透样品,另一部分电子则会与样品中的原子发生相互作用后返回,其中背散射电子就是指那些与样品原子发生作用后沿入射电子方向返回的电子。
背散射电子成像可以获得以下信息:
1. 原子排列和晶体结构:背散射电子主要来源于样品表面附近的原子,因此可以反映样品的微观结构。通过分析背散射电子的强度和分布,可以确定样品中的晶粒大小、形状、分布以及晶界的情况。
2. 化学成分:由于不同元素的原子对电子的散射截面不同,因此背散射电子的强度和能量分布可以用来分析样品的化学成分。结合能量色散X射线光谱(Energy Dispersive Spectroscopy,EDS)技术,可以实现对样品成分的定性定量分析。
3. 电子能带结构:背散射电子的能量分布可以反映样品的电子能带结构。通过分析背散射电子的能量分布,可以研究样品中的能带结构,对于半导体材料、催化剂等的研究具有重要意义。
4. 样品表面形貌:背散射电子的强度与样品表面的粗糙度有关,因此背散射电子成像可以提供样品表面的形貌信息。
5. 样品厚度:背散射电子的强度随样品厚度的增加而减弱,因此可以通过背散射电子成像来估算样品的厚度。
1. 背散射电子成像技术已被广泛应用于材料科学、地质学、生物学、医学等领域,为科学研究提供了重要的手段。
2. 背散射电子与透射电子(Transmission Electrons,TE)成像技术相比,具有更低的穿透深度,适用于非均质样品的微观结构分析。
3. 背散射电子成像与EDS、X射线衍射(X-ray Diffraction,XRD)等分析技术的结合,可以实现多方面的材料表征。