樣品室中有樣品桿、樣品杯及樣品臺(tái)。

(3)成像系統(tǒng)

成像系統(tǒng)一般由物鏡、中間鏡和投影鏡組成。物鏡的分辨本領(lǐng)決定了電鏡的分辨本領(lǐng)，中間鏡和投影鏡的作用是將來(lái)自物鏡的圖像進(jìn)一步放大。

(4)圖像觀察與記錄系統(tǒng)

該系統(tǒng)由熒光屏、照相機(jī)、數(shù)據(jù)顯示等組成。

2．真空系統(tǒng)

真空系統(tǒng)由機(jī)械泵、油擴(kuò)散泵、換向閥門(mén)、真空測(cè)量?jī)x奉及真空管道組成。它的作用是排除鏡筒內(nèi)氣體，使鏡筒真空度至少要在 托以上。如果真空度低的話，電子與氣體分子之間的碰撞引起散射而影響襯度，還會(huì)使電子?xùn)艠O與陽(yáng)極間高壓電離導(dǎo)致極間放電，殘余的氣體還會(huì)腐蝕燈絲，污染樣品。

3．供電控制系統(tǒng)

加速電壓和透鏡磁電流不穩(wěn)定將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的色差及降低電鏡的分辨本領(lǐng)，所以加速電壓和透鏡電流的穩(wěn)定度是衡量電鏡性能好壞的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。

透射電鏡的電路主要由高壓直流電源、透鏡勵(lì)磁電源、偏轉(zhuǎn)器線圈電源、電子槍燈絲加熱電源，以及真空系統(tǒng)控制電路、真空泵電源、照相驅(qū)動(dòng)裝置及自動(dòng)曝光電路等部分組成。另外，許多高性能的電鏡上還裝備有掃描附件、能譜議、電子能量損失譜等儀器 。

三、功能

掃描電鏡

1、掃描電鏡追求固體物質(zhì)高分辨的形貌，形態(tài)圖像（二次電子探測(cè)器SEI)-形貌分析(表面幾何形態(tài)，形狀，尺寸）

2、顯示化學(xué)成分的空間變化，基于化學(xué)成分的相鑒定---化學(xué)成分像分布，微區(qū)化學(xué)成分分析

1)用x射線能譜儀或波譜（EDS or WDS）采集特征X射線信號(hào)，生成與樣品形貌相對(duì)應(yīng)的，元素面分布圖或者進(jìn)行定點(diǎn)化學(xué)成分定性定量分析，相鑒定。

2)利用背散射電子(BSE）基于平均原子序數(shù)(一般和相對(duì)密度相關(guān)）反差，生成化學(xué)成分相的分布圖像；

3)利用陰極熒光，基于某些痕量元素（如過(guò)渡金屬元素，稀土元素等）受電子束激發(fā)的光強(qiáng)反差，生成的痕量元素分布圖像。

4)利用樣品電流，基于平均原子序數(shù)反差，生成的化學(xué)成分相的分布圖像，該圖像與背散射電子圖像亮暗相反。

5)利用俄歇電子，對(duì)樣品物質(zhì)表面1nm表層進(jìn)行化學(xué)元素分布的定性定理分析。

3、在半導(dǎo)體器件（IC)研究中的特殊應(yīng)用：

1）利用電子束感生電流EBIC進(jìn)行成像，可以用來(lái)進(jìn)行集成電路中pn結(jié)的定位和損傷研究

2）利用樣品電流成像，結(jié)果可顯示電路中金屬層的開(kāi)、短路，因此電阻襯度像經(jīng)常用來(lái)檢查金屬布線層、多晶連線層、金屬到硅的測(cè)試圖形和薄膜電阻的導(dǎo)電形式。

3）利用二次電子電位反差像，反映了樣品表面的電位，從它上面可以看出樣品表面各處電位的高低及分布情況，特別是對(duì)于器件的隱開(kāi)路或隱短路部位的確定尤為方便。

4、利用背散射電子衍射信號(hào)對(duì)樣品物質(zhì)進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)（原子在晶體中的排列方式），晶體取向分布分析，基于晶體結(jié)構(gòu)的相鑒定。

透射電鏡

早期的透射電子顯微鏡功能主要是觀察樣品形貌，后來(lái)發(fā)展到可以通過(guò)電子衍射原位分析樣品的晶體結(jié)構(gòu)。具有能將形貌和晶體結(jié)構(gòu)原位觀察的兩個(gè)功能是其它結(jié)構(gòu)分析儀器（如光鏡和X射線衍射儀）所不具備的。

透射電子顯微鏡增加附件后，其功能可以從原來(lái)的樣品內(nèi)部組織形貌觀察（TEM）、原位的電子衍射分析（Diff），發(fā)展到還可以進(jìn)行原位的成分分析（能譜儀EDS、特征能量損失譜EELS）、表面形貌觀察（二次電子像SED、背散射電子像BED）和透射掃描像（STEM）。

結(jié)合樣品臺(tái)設(shè)計(jì)成高溫臺(tái)、低溫臺(tái)和拉伸臺(tái)，透射電子顯微鏡還可以在加熱狀態(tài)、低溫冷卻狀態(tài)和拉伸狀態(tài)下觀察樣品動(dòng)態(tài)的組織結(jié)構(gòu)、成分的變化，使得透射電子顯微鏡的功能進(jìn)一步的拓寬。

透射電子顯微鏡功能的拓寬意味著一臺(tái)儀器在不更換樣品的情況下可以進(jìn)行多種分析，尤其是可以針對(duì)同一微區(qū)位置進(jìn)行形貌、晶體結(jié)構(gòu)、成分（價(jià)態(tài)）的全面分析。

掃描電鏡                                         透射電鏡

四、襯度原理

掃描電鏡

1、質(zhì)厚襯度

質(zhì)厚襯度是非晶體樣品襯度的主要來(lái)源。樣品不同微區(qū)存在原子序數(shù)和厚度的差異形成的。來(lái)源于電子的非相干散射，Z越高，產(chǎn)生散射的比例越大；d增加，將發(fā)生更多的散射。不同微區(qū)Z和d的差異，使進(jìn)入物鏡光闌并聚焦于像平面的散射電子I有差別，形成像的襯度。Z較高、樣品較厚區(qū)域在屏上顯示為較暗區(qū)域。圖像上的襯度變化反映了樣品相應(yīng)區(qū)域的原子序數(shù)和厚度的變化。質(zhì)厚襯度受物鏡光闌孔徑和加速V的影響。選擇大孔徑（較多散射電子參與成像），圖像亮度增加，散射與非散射區(qū)域間的襯度降低。選擇低電壓（較多電子散射到光闌孔徑外），襯度提高，亮度降低。支持膜法和萃取復(fù)型，質(zhì)厚襯度圖像比較直觀。