電子光譜儀和顯微鏡固體金屬分析圖像顯微鏡
材料的表征
材料中電子輸運過程的模擬在許多應用中都非常重要。粒子束輻照固
體產生電子發射的測定尤為關鍵和重要，特別是在利用電子研究固體近表
面的化學和成分特性的分析技術中。
在研究電子和物質的相互作用中，電子光譜儀和顯微鏡代表了研究物
質的電子和光學特性的基本儀器。電子光譜儀和顯微鏡可用于研究化學成
分、電子特性和材料的晶體結構�；谌肷潆娮幽芰康牟煌�，可以利用一
系列的光譜技術：低能電子衍射(LEED)可用于研究表面的品格結構；俄歇
電子譜(AES)可用于分析固體表面的化學成分；電子能量損失譜，不管是分
光儀與透射電鏡相結合的透射譜還是反射譜，都可通過與合適的標準對比
其等離激元損失峰的形狀、帶內和帶間躍遷產生的細微結構特征來表征材
料特性；彈性峰電子能譜是可用于檢測碳基材料中的氫的一種有用手段。
采用電子探針研究材料的特性需要相應的電子與所研究的特定材料相
互作用的物理過程的知識。例如，原子譜的典型AES峰的寬度范圍為0．1～
1eV。固體中，許多能量上很接近的能級都在此范圍，所以在固體的AES譜
中觀察到的峰都較寬。這一特征同樣依賴于儀器的分辨率。能譜的另一重
要特性是峰的能量偏移與化學環境相關：實際上當原子作為固體的一部分
時，原子核的能級是偏移的。當從理論上或通過與合適的標準對比能確定
該偏移時，這一性質可用于表征材料。甚至能譜強度的改變和二次電子峰
的出現都可用于分析未知材料。電子能譜也可用于自支撐薄膜的局部厚度
測量、多層表面薄膜厚度測量、半導體中摻雜劑量的確定、輻射損傷研究
等。
背散射電子系數可用于沉積層薄膜厚度的無損預測，同時，在背散射
電子能量分布的研究中，可以通過等離激元損失峰的形狀表征材料。
二次電子的研究可通過模擬二次電子成像的物理過程
