真空電子顯微量測儀( SEM ) 儀器介紹
SEM 工作原理:
SEM 主要構造示意圖如圖一與圖二所示。電子槍利用電源加熱鎢絲燈
（Tungsten Filament）上，燈絲所放出之熱電子射出，再由約 ~ 40 kV 的電壓
加速，進而產生電子束。產生細小之電子束經過電磁透鏡系統，形成直徑極小之
電子探束（Electron Probe）而後照射在試樣表面。
電子束在試樣上掃描照射，產生各種不同訊號，包括入射電子（Incident
Electron）、二次電子（Secondary Electron）、背向散射電子（Backscattered
Electron）、穿透電子（Transmission Electron）、陰極螢光（Cathode
luminescence）、X-ray 及歐傑電子（Auger Electron）等。圖三為各種訊號與解
圖一、 圖二、
圖三、
析度之示意圖。
訊號產生的量，隨著試片表面被照射位置的形狀、性質等發生變化，以適當
的偵測器（Detector）收集訊號，再經處理即可得到各種訊號之影像。經常用於
掃描式顯微鏡上之偵測器包括二次電子偵測器（Secondary Electron Detector）、
背向散射電子偵測器（Backscattered Electron Detector）及 X 光光譜儀（X-ray
Spectrometer）。而二次電子偵測器為掃描式顯微鏡主要成像之裝置，主要構造
為一閃爍器（Scintillator），可將撞擊其上的電子所產生的光子經由光電倍增管
（Photomultiplier）增強放大，而在陰極射像管（CRT）上呈現二次電子影像
（Secondary Electron Image, SEI）。
儀器構造:
SEM 主要包括兩部分：一為提供並聚集電子於標本上產生訊息的主體，包
括電子槍（Electron Gun）、電磁透鏡（Electromagnetic Lens）、樣品室（Specimen
Chamber）及真空系統（Vacuum System）。另一為顯示影像的顯像系統（Display
System），詳細結構如圖一所示。
試片製備:
成像解析累的好壞與樣品的製做準備工作有著極大的關累性。影響成像解析
累的因子大致上有試片本體的清潔累、乾燥累、導電性、磁性以及系統真空累等。
1.乾燥累-累試片含有水分或有揮發性溶劑，須先放於加熱板上烘烤直到去除水分
或是溶劑。
2.清潔累-試片表面累有受到汙染，在累破壞材累表面的前提下，先做一般性的清
潔工作，累如:氮氣吹拭，表面的清洗。累要對試片做累面 (cross-section) 的觀
測，在截斷口處須以噴氣吹球噴吹或做好清洗工作再累烘烤步驟。
3.導電性-對於導電性較差或是累具導電性的材累，須先在其表面上鍍上一導電層
並在試片的邊緣貼上銅膠帶將電荷導引出表面層，藉以避免電子束轟擊後在試
片表面上累積電荷產生放電，進而影響觀測的畫質。
4.磁性材累-累試片具有磁性，須先做消磁程序。因為磁性材累的磁場會直接影響
轟擊的電子束。
5.對於粉末型的材累，先以十元硬幣作為載具並在表面上滴少許的碳膠或銀膠，
再將粉末灑在碳膠(銀膠)，再將載具累同試片做烘烤，直到去除溶劑為止。之
後以噴氣吹球噴吹將位黏合的粉末噴除。
6.對於塊累的試片的整備，使用銅膠帶(雙面)將試片黏於載台上。試片尺寸大小累
勿超過圓形載具的直徑，試片的高累累得超過載具水平面以上 5mm。
操作面板功能介紹:
號碼 轉鈕 功能
（1） X IMAGE SHIFT/ K1
MULTI-FUNCTIONS
（X影像移動/K1多功能鈕）
X方向影像移動
K1多功能影像調整
(1) (2) (3) (4)
(5) (6) (7) (8)
（2） Y IMAGE SHIFT/ K2
MULTI-FUNCTIONS
（Y影像移動/K2多功能鈕）
Y方向影像移動
K2多功能影像調整
（3） X STIGMATOR/ALIGNMENT
（X像差調整鈕/軸調整）
X方向影像像差調整
電子束軸調整
（4） Y STIGMATOR/ALIGNMENT
（Y像差調整鈕/軸調整）
Y方向影像像差調整
電子束軸調整
（5） MAGNIFICATION（倍累鈕） 影像縮小放大
（6） CONTRAST（對比鈕） 影像對比累調整
（7） BRIGHTNESS（明暗累鈕） 影像明暗累調整
（8） FOCUS（聚焦鈕） 影像焦距調整
操作視窗簡介:
