申请/专利权人：中国航发北京航空材料研究院

申请日：2021-09-24

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN114002251B

主分类号：G01N23/2251

分类号：G01N23/2251

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.02.22#实质审查的生效;2022.02.01#公开

摘要：本发明一种纳米级双层材料基于扫描电镜的表征方法，属于扫描电子显微镜微观表征领域。本发明使用蒙特卡洛模拟对入射电子与待测纳米级双层材料的相互作用进行模拟计算，获取背散射电子激发深度；对待测实验样品进行扫描电子显微镜表征观察，获取相应电压条件下的背散射电子图像。本发明提供的方法可以直接应用于任何扫描电子显微镜对纳米级双层材料的微观表征，操作简单且可重复性强，可为纳米级双层材料微观表征提供技术支持。

主权项：1.一种纳米级双层材料基于扫描电镜的表征方法，包括以下步骤：1使用蒙特卡洛模拟对扫描电镜测试中电子束与待测纳米级双层样品的相互作用进行模拟计算，在连续电压参数条件下获取背散射电子激发深度，并判断背散射电子信号来源；2在步骤1所述连续电压参数中选择多个实验测试电压，对待测样品进行扫描电子显微镜表征，获取相应电压条件下的背散射电子图像；3观察步骤2中获取的背散射电子图像随实验测试电压降低而发生的变化，筛选出有明显特征变化的图像，取该图像的电压值为Vpoint；4在略低于Vpoint的电压参数V1条件下获取背散射电子图像，观察是否有明显特征变化：若在电压参数V1条件下获取的背散射电子图像中无明显特征变化，则该待测样品的上层材料最优表征电压Voptimum＝Vpoint；若在电压参数V1条件下获取的背散射电子图像中有明显特征变化，则取Vpoint＝V1，并重复步骤4直至在电压参数V1条件下获取的背散射电子图像中无明显特征变化；5在步骤1获得的连续电压参数条件下背散射电子激发深度中检索Voptimum对应的背散射电子激发深度Doptimum，取该值为待测样品上层材料的估计厚度，调整蒙特卡洛模拟计算中的上层材料厚度，并对电子束与待测样品在Voptimum条件下的相互作用进行计算验证；6在最优电压参数Voptimum条件下使用扫描电子显微镜对待测纳米级双层样品进行实验表征验证；所述步骤1中进行模拟计算时设定待测样品各层成分及厚度的初始值；所述步骤1中连续电压参数在1kV-30kV范围内；所述步骤3中随实验测试电压降低，背散射电子信号激发深度变浅，背散射电子图像的成像信号由下层材料向上层材料转变；所述步骤3中明显特征变化指由不同层材料的背散射电子信号成像；所述步骤4中的略低于Vpoint的电压V1是指实验中可调的低于Vpoint的下一档电压参数值；所述步骤4中V1条件下获取的背散射电子图像中无明显特征变化指在条件V1和Vpoint条件下获取同层材料的背散射电子信号成像；所述步骤5中计算验证方法是在Voptimum条件下模拟计算上层材料厚度为Doptimum时背散射电子激发深度，小于或等于Doptimum时取待测样品上层厚度值为Doptimum；所述步骤6中实验表征验证采取背散射电子成像模式和二次电子成像模式在不同视场下获取图像进行验证。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国航发北京航空材料研究院 一种纳米级双层材料基于扫描电镜的表征方法

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