[發明專利]一種用于測量掃描電子顯微鏡電子束電流的裝置

在審

• 申請號: 201710884515.6
• 申請日: 2017-09-26
• 公開（公告）號: CN109557351A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 劉梅
• 申請（專利權）人: 南京譽凱電子科技有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

該發明一種用于測量掃描電子顯微鏡電子束電流的裝置，涉及電子技術領域，具體涉及一種測量掃描電鏡電子束電流的測量裝置。該裝置包括：一個帶有柵網的法拉第杯、貫穿有兩個電極的掃描電子顯微鏡的樣品室隔板、高靈敏度的電流表，各部分之間采用鍍有陶瓷的導線連接；首先連接好電路后，將樣品室隔板安裝于樣品室上，保證樣品室密閉性；掃描電子顯微鏡發射的電子束入射到法拉第杯內，法拉第杯吸收電子，電流通過鍍有陶瓷的導線經過樣品室隔板的電極流到高敏度的電流表，通過電流表測出電流的大小，從而實現發明目的。具有作簡單、方便，能夠用于精確測量掃描電子顯微鏡電子束電流的效果。

技術領域

本發明涉及電子技術領域，具體涉及一種測量掃描電鏡電子束電流的測量裝置。

背景技術

在高分辨率掃描電子顯微鏡的相關應用中，掃描電子顯微鏡電子束的參數指標對于表征掃描電子顯微鏡的工作性能具有重要意義，特別是電子束的電流大小和束斑尺寸。電子束的電流值將影響電子束的亮度，電子束的束斑尺寸將決定掃描電鏡的成像分辨率。因此準確測量電子束電流值是十分有必要的。測量電子束電流可以使用內外壁絕緣的法拉第杯作為收集電子注的裝置，再用一個數字萬用表連接法拉第杯，就可以測得電子束的電流。而要測量掃描電鏡的電子束電流就比較困難，這里需要解決幾個問題，其一，需要制作一個用于掃描電子顯微鏡電子束的收集裝置，即法拉第杯；其二，由于掃描電鏡成像分辨率較高，電子束的電流很小，因此需要一個靈敏度極高的數字萬用表作為測量電流的工具；其三，由于掃描電鏡是工作在真空環境下的，因此法拉第杯與數字萬用表的連線問題也是一個難點。目前用于收集電子束的法拉第杯結構簡單，但大多都沒有考慮到電子束打在法拉第杯底產生的二次電子發射等問題，這將會造成一定的測量誤差。

掃描電鏡的成像原理主要是利用電子束打到樣品表面時產生的二次電子來成像，用普通的法拉第杯測電子束電流就會因為丟失一部分二次電子造成測量結果的不準確。為此考慮設計一種帶有柵網的法拉第杯作為電子束的接受裝置，同時對掃描電鏡的真空樣品室進行改造以便法拉第杯與數字萬用表能用導線進行連接。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種操作簡單、方便，能夠用于精確測量掃描電子顯微鏡電子束電流的裝置。

本發明的技術方案為一種用于測量掃描電子顯微鏡電子束電流的裝置，該裝置包括：一個帶有柵網的法拉第杯、貫穿有兩個電極的掃描電子顯微鏡的樣品室隔板、高靈敏度的電流表，各部分之間采用鍍有陶瓷的導線連接；首先連接好電路后，將樣品室隔板安裝于樣品室上，保證樣品室密閉性；掃描電子顯微鏡發射的電子束入射到法拉第杯內，法拉第杯吸收電子，電流通過鍍有陶瓷的導線經過樣品室隔板的電極流到高敏度的電流表，通過電流表測出電流的大小，從而實現發明目的。因而本發明包括：設置于掃描電子顯微鏡樣品室內的法拉第杯，貫穿有兩個電極的掃描電子顯微鏡樣品室隔板，高靈敏度電流表，法拉第杯與樣品室隔板上的電極通過鍍有陶瓷的導線連接，樣品室隔板上的電極與電流表通過鍍有陶瓷的導線連接。

其中所述法拉第杯包括：金屬杯體、從下至上依次設置于杯體內的絕緣層、金屬電極層和兩層金屬柵網層，其中金屬電極層、兩層金屬柵網層、金屬杯體各引出一電極。

所述樣品室隔板的兩個電極與金屬隔板之間采用陶瓷作為絕緣材料。

本發明采用以上技術方案所能達到的有益效果是：設置有兩層金屬柵網的法拉第杯能夠盡可能全部接收掃描電鏡電子束的所有電子；樣品室內的真空環境只能鍍有陶瓷的導線有效的避免了裝置總的短路現象，具有作簡單、方便，能夠用于精確測量掃描電子顯微鏡電子束電流的效果。

附圖說明

圖1為掃描電子顯微鏡結構示意圖；

圖2為真空樣品室內法拉第杯連線圖；